Организация работ по монтажу и наладке электронного оборудования и систем автоматического управления

 

 

 

«РАССМОТРЕНО» на заседании ЦК ________ протокол №_____________ от «____»__________201_г. Председатель ЦК _______________________ «_____»__________ 201_ г.

«СОГЛАСОВАНО» председатель МС _________Вишнякова Н.О. «_____»____________201_г.

«УТВЕРЖДАЮ» Заместитель  директора по ТО _____________ Макашина О.И. «______»____________201_ г.

 

 

 

 

 

 

 

 

КОМПЛЕКТ

КОНТРОЛЬНО-ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ

ПО ПРОФЕССИОНАЛЬНОМУ МОДУЛЮ

по ПМ 01. Организация работ по монтажу и наладке электронного оборудования и систем автоматического управления

для специальности (профессии) среднего профессионального образования

220417 «Автоматические системы управления»

СОДЕРЖАНИЕ

 

1        Паспорт комплекта КОС…………………………………………………………………………3

2        Результаты освоения профессионального модуля, подлежащие проверке………………..5

3        Контрольно-оценочные материалы по МДК.01.01. «Технология монтажа и наладки электронного оборудования и систем автоматического управления»……………………  7

4        Контрольно-оценочные материалы по МДК.01.02. «Технология монтажа и наладки электронного оборудования электронной части станков с ЧПУ»…………………………60

5        Контрольно-оценочные материалы для экзамена квалификационного………………….71

6        Контроль и оценка результатов освоения профессионального модуля (вида профессиональной деятельности)…………………………………………………………………………..73

 

 

1.      Паспорт комплекта КОС

        1.1. Область применения

Комплект контрольно-оценочных средств предназначен для проверки результатов освоения профессионального модуля  ПМ 01. Организация работ по монтажу и наладке электронного оборудования и систем автоматического управления основной профессиональной образовательной программы по специальности 220417 «Автоматические системы управления» в части овладения видом профессиональной деятельности (ВПД): «Организация работ по монтажу и наладке электронного оборудования и систем автоматического управления» в соответствии с программой профессионального модуля.

Результатом освоения профессионального модуля является готовность обучающегося к выполнению вида профессиональной деятельности «Организация работ по монтажу и наладке электронного оборудования и систем автоматического управления» и составляющих его профессиональных компетенций, а также общие компетенции, формирующиеся в процессе освоения ОПОП в целом.

Формой аттестации по профессиональному модулю является экзамен (квалификационный). Итогом экзамена является однозначное решение: «вид профессиональной деятельности освоен /не освоен».

Профессиональные компетенции:

ПК 1.1. Составлять схемы специализированных узлов, блоков, устройств и систем автоматического управления.

ПК 1.2. Обеспечивать выполнение электро- и радиомонтажных работ электронного оборудования и систем автоматического управления.

ПК 1.3. Выполнять работы по наладке электро- и радиомонтажных работ электронного оборудования и систем автоматического управления.

Общие компетенции:

ОК 2.Организовывать собственную деятельность, определять методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3.Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4.Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5.Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6.Работать в коллективе и команде, обеспечивать сплочение, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7.Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий.

ОК 8.Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9.Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

ОК 10.Исполнять воинскую обязанность, в том числе с применением полученных профессиональных знаний (для юношей).

 1.2. Система контроля и оценки освоения программы профессионального модуля

     Система контроля и оценки освоения программы профессионального модуля включает следующие формы контроля и оценивания элементов профессионального модуля:

 

Элемент модуля	Форма контроля и оценивания
МДК.01.01.  «Технология монтажа и наладки электронного оборудования и систем автоматического управления»	Промежуточная аттестация	Текущий контроль
	Экзамен	Тестирование, теоретические и контрольные вопросы для контроля усвоения знаний. Оценка выполнения практических работ. Контроль выполнения домашних и самостоятельных работ.
МДК.01.02.  «Технология монтажа и наладки электронного оборудования электронной части станков с ЧПУ»	Экзамен	Тестирование, теоретические и контрольные вопросы для контроля усвоения знаний. Оценка выполнения практических работ. Контроль выполнения домашних и самостоятельных работ.
Учебная практика	Дифференцированный зачет	Наблюдение и оценка выполнения работ при прохождении учебной практики
Производственная практика	Дифференцированный зачет	Оценка выполнения работ на производственной практике.
Итоговый контроль по ПМ 01. – квалификационный экзамен

 

 

 

 

2. Результаты освоения профессионального модуля, подлежащие проверке

Комплект КОС позволяет оценивать:

Освоение ПК, соответствующих ВПД, и ОК;

приобретение в ходе освоения ПМ практического опыта ведения кассовых операций;

освоение умений и усвоение знаний.

В результате аттестации по профессиональному модулю осуществляется комплексная проверка следующих профессиональных и общих компетенций:

 

Профессиональные и общие  компетенции, которые возможно сгруппировать для проверки	Показатели оценки результата	Средства проверки
ПК 1.1. Составлять схемы специализированных узлов, блоков, устройств и систем автоматического управления. ОК 2.Организовывать собственную деятельность, определять методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество. ОК 3.Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.	Принимать, выбирать и обосновывать схемотехническое решение.	Наблюдение за деятельностью обучающегося в процессе освоения ПМ Оценка выполнения практических заданий Промежуточная аттестация в виде устного опроса Промежуточная аттестация в виде тестирования Текущий контроль в виде контрольных работ по темам МДК; Зачеты по учебной производственной практике и по каждому из разделов ПМ
ПК 1.2. Обеспечивать выполнение электро- и радиомонтажных работ электронного оборудования и систем автоматического управления. ОК 4.Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития. ОК 5.Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности. ОК 6.Работать в коллективе и команде, обеспечивать сплочение, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.	Осуществлять предмонтажную проверку элементной базы, средств измерений и систем автоматического управления; осуществлять электро- и радиомонтаж, оценивать качество проведения монтажных работ.	Выполнение теоретических и практических заданий в процессе освоения профессионального модуля. Анализ содержания аттестационного листа и отчета по учебной и производственной практике.
ПК 1.3. Выполнять работы по наладке электро- и радиомонтажных работ электронного оборудования и систем автоматического управления. ОК 7.Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий. ОК 8.Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации. ОК 9.Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности. ОК 10.Исполнять воин скую обязанность, в том числе с применением полученных профессиональных знаний (для юношей).	Выполнять работы по наладке электронного оборудования и систем автоматического управления. взаимодействие с обучающимися, преподавателями и мастерами-наставниками в ходе освоения профессионального модуля в соответствии с правилами внутреннего распорядка; - выполнение обязанностей в соответствии с распределением групповой деятельности; -нахождение продуктивных способов. - демонстрация готовности к выполнению воинской обязанности с точки зрения профессиональной подготовки (служба в воинских частях, имеющих объекты, требующие ремонтные работы)	Оценка способности студентов самостоятельно находить решение поставленных перед ними задач.

 

Приобретение в ходе освоения ПМ 01. практического опыта «Организация работ по монтажу и наладке электронного оборудования и систем автоматического управления» проверяется выполнением практических заданий в ходе текущей аттестации и путем наблюдения деятельности обучающегося на производственной практике и анализа документов, подтверждающих выполнение им соответствующих работ: аттестационного листа о прохождении практики; отчета по практике.

 

 

3. Контрольно-оценочные материалы по МДК.01.01.

«Технология монтажа и наладки электронного оборудования и систем автоматического

управления»

3.1. Контрольно-оценочные материалы для текущего контроля по МДК 01.01.

3.1.1 Вопросы для текущего контроля

Вопросы для контроля по теме «Электроизмерительные приборы»:

1.      Что такое электроизмерительные приборы?

2.      Какую классификацию имеют электроизмерительные приборы?

3.      Что такое точность измерительного прибора?

4.      Что лежит в основе действия электроизмерительного прибора?

5.      Объясните принцип действия амперметра.

6.      Назовите известные вам виды электроизмерительной аппаратуры.

7.      Что входит в группу электроизмерительных приборов кроме измерительных приборов?

8.      Какое преимущество имеют цифровые электроизмерительные приборы?

Вопросы для контроля по теме «Весовые устройства и дозаторы»:

1.      Назовите основные типы весов и дозаторов.

2.      По каким принципам классифицируются весовые устройства?

3.      Укажите вид весов, позволяющих определять плотность жидкостей и твердых тел.

4.      На чем основано действие электротензометрических весов?

5.      Укажите характеристики весов типа ВВТ-60-1.

6.      Чем отличаются автоматические дозаторы от автоматических весов?

Вопросы для контроля по теме «Приборы для измерения температуры»:

1.      Что такое температура вещества и какими единицами она оценивается?

2.      Какому значению по шкале Кельвина соответствует 20°С?

3.      По какой формуле рассчитывается абсолютная погрешность платинового термометра класса А?:            U_t= 0,15+0,002t;        U_t= 0,3+0,005t

4.      Какие типы термометров по свойству термодинамического тела вы знаете?

5.      Как работают контактные термометры расширения?

6.      Что такое термометр сопротивления и каков принцип его работы?

7.      Как работают бесконтактные термометры?

8.      Объясните принцип работы термоэлектрического термометра.

9.      В каком приборе в качестве термометрического вещества применяется метиловый спирт, ксилол, толуол, ртуть и т.д.?

10.  На чем основан принцип действия манометрических термометров?

11.  Какие существуют манометрические термометры?

12.  Принцип действия пирометров излучения.

13.  Какой термометр расширения измеряет температуру как разность абсолютных значений удлинений двух стержней?

Вопросы для контроля по теме «Приборы для измерения давления и разряжения»:

1.      Что такое давление и какие его разновидности различают?

2.      Перечислите приборы для измерения давления и разряжения по принципу действия.

3.      Какие средства измерений параметров давления применяются в промышленности?

4.      Как называются приборы для измерения положительного избыточного давления и для измерения отрицательного избыточного давления?

5.      На чем основаны методы измерений величин давления?

6.      Каковы принцип действия и устройство деформационных средств измерений давления?

7.      Что такое дифференциальные манометры и каков принцип их действия?

8.      В чем заключается принцип пружинного манометра?

Вопросы для контроля по теме «Приборы для измерения расхода и количества

вещества»:

1.      Какими величинами определяются расход и количество жидкостей, пара и газа?

2.      По каким признакам классифицируются приборы для измерения расхода?

3.      Какие приборы называются расходомерами и как они классифицируются по способам измерения?

4.      Каковы особенности эксплуатации расходомеров переменного перепада?

5.      В чем заключается принцип действия индукционных расходомеров типа ИР-51?

6.      Классификация методов и средств измерений расхода и количества вещества.

7.      Какими методами и средствами измерений и контроля определяется расход жидкостей и газа?

8.      Какие виды расходомеров постоянного перепада давления вы знаете?

9.      Каковы принцип действия и устройство ротаметра?

10.  Каковы принцип действия и устройство скоростных счетчиков количества жидкостей?

11.  Какие вторичные приборы для измерения расхода вы знаете?

Вопросы для контроля по теме «Приборы для измерения уровня»:

1.      Какие методы и средства измерений и сигнализации уровня жидкости применяются в промышленности?

2.      На какие основные группы по принципу измерения делятся уровнемеры?

3.      Какие обозначения имеют приборы взрывозащищенного исполнения?

4.      Поясните устройство радиоизотопного уровнемера?

5.      Каковы принцип действия и устройство дифференциальных манометров?

6.      Каковы принцип действия и устройство пьезометрических приборов?

Вопросы для контроля по теме «Автоматические анализаторы газов и жидкостей»:

1.      Что такое анализатор и какие показатели он оценивает?

2.      Чем характеризуется состав и физико-математические свойства газов и жидкостей?

3.      Какие блоки включает в себя автоматический анализатор?

4.      Какие анализаторы газов нашли применение в промышленности?

5.      В чем заключается термохимический метод анализа вещества?

6.      Каковы принцип и схема механического газоанализатора?

7.      Поясните принцип действия магнитных газоанализаторов?

8.      Какие газоанализаторы используют для автоматической сигнализации и определения взрывоопасных газов?

9.      На каком принципе работают оптико-акустические газоанализаторы?

10.  Для чего применяются электронный психрометр, кулонометрический измеритель, анализатор запыленности?

11.  Назначение концентратомеров.

Вопросы для контроля по теме «Автоматические регуляторы»:

1.      Перечислите основные типы исполнительных механизмов по виду используемой энергии

2.      Поясните назначение основных элементов механизма типа КДУ?

3.      Поясните принцип действия программного реле времени типа ВС-10?

4.      Перечислите, какие операции реализуются логические элементы?

 

3.1.2 Тесты для текущего контроля

Тест по теме «Автоматические весы и дозаторы»

Выберите из предложенных один или несколько правильных вариантов ответа.

1) По принципу действия весы делятся на:

А) Ручные

Б) Превмотические

В) Пружинные

Г) Гидравлические

Д) Специальные

Е) Гидростатические

2) По степени автоматизации весы подразделяют:

А) Весы с автоматическим уравновешиванием

Б) Весы с дистанционной передачей и регистрация показаний

В) Автоматические порционные весы

Г) Прерывные весы

3) На какие виды подразделяются автоматические весы:

А) Ручные и пружинные

Б) Гидравлические и пневматические

В) Гидростатические и специальные

Г) Дискретные и непрерывные

4) По принципу действия автоматические весы подразделяются:

А) Подвижные и неподвижные

Б) Ходовые и совместные

В) Равноплечевые и неравноплечивые

Г) Снационарные и передвежные

5) Дозаторы – это

А) Весовые секции, определяющие путем суммирования показаний всех составляющих секций

Б) Рычажные весы школьного типа

В) Весы, которые за определенное время равномерным потоком выдают заданное количество дозируемого сырья или материала

Ключ к тесту:

1	В,Г,Е
2	А,Б,В
3	Г
4	В,Г
5	В

 

Тест по теме «Приборы для измерения температуры»

Выберите из предложенных один правильный вариант ответа.

1. Физическая величина температуры характеризуется:

А) единицей измерения.

Б) степенью нагретости тела.

В) температурой изменения.

Г) внутренним диаметром.

2. Термометры расширения жидкостные и стеклянные применяют для измерения  температуры от:

А) 50 до +203.

Б) 0 до +50.

В) -100 до +650.

Г) -350 до 0.

3. Цена деления шкалы зависит от:

А) внутреннего диаметра.

Б) большой тепловой энергии.

В) впуска и выпуска воздуха.

Г) от формы.

4. Где устанавливают термобаллон как датчик.

А) в защитных оправах.

Б) на оправах.

В) на нагревательном объекте.

Г) внутри стеклянного расширителя.

5) Как переводится аббревиатура ТХК:

А) хромель – алюминий

Б) платиноюдий-платина(10%)

В) золото-серебро

Г) термопара хромель - копель

 

Ключ к тесту:

1	Б
2	В
3	А
4	В
5	Г

 

Тест по теме «Устранения неисправностей приборов для измерения расхода»

Выберите из предложенных один правильный вариант ответа.

1)При не герметичности (утечках давления) «плюсового»  вентиля прибора наблюдается...

а) завышенные показания прибора

б) не точные показания прибора

в) заниженные показания прибора

г) точные показания прибора

2)Чем устраняют не плотности в «плюсовом», «минусовом» и уравнительных вентилях?

            а) ремонтом крана

б) подтягиванием гайки сальника

в) вращением ручки винта

г) освободить лекало и щуп

3) О чем свидетельствует неправильный уровень ртути в дифланометре?

а) стрелка отстает или опережает

б) стрелка вращается без перерыва

в) стрелка не меняет положения

г) уровень дифланометра не влияет на стрелку прибора

4) Если показания в дифланометре отстают необходимо:

а) увеличить уровень ртути

б) уменьшить уровень ртути

в) ничего не делать

г) ждать пока само пройдет

5) После правильной остановки  лекала…

а) ослабить винт колодки

б) закрепить стопорные винты

в) проверить устройство

г) вывернуть пробку с арретиром

6) Каким составом набивают масленку муфты, при обнаружении не плотности уплотнительной муфты?

а) 55-58% вазелина, 12-15% графита, 9% тавота, 10% резинового клея

б) 48-56% вазелина, 20-26% графита, 6% тавота, 12% резинового клея 

в) 65-66% вазелина, 17-18% графита, 11% тавота, 5% резинового клея

г) 68-72% вазелина, 13-17% графита, 11% тавота, 12% резинового клея 

7) Ремонт и проверка газоанализаторов типов ТП, ТХГ и ОА в основном подобны ремонту прибора…

а) МН

б) МВ

в) МА

г) МТ

8) В какое положение не обходимо перевести переключатель диапазонов газоанализатора при «проскоках» влаги?

а) нагрев

б) дозирование

в) регулирование

г) сушка

9. Время процесса до сушки в газоанализаторе ориентировочно составляет…

а) 0,5 – 2 ч

б) 0,5 – 1 ч

в)1 – 2 ч 

г) 0,6 – 1 ч

10. В каких пределах проводят первоначальную сушку при расходе газа в газоанализаторе через ЧЭ?

а) 20-25 см³/ мин

б) 10-20 см³/ мин

в) 15-25 см³/ мин

г) 20-20 см³/ мин

Ключ к тесту:

1	в	6	в
2	б	7	а
3	а	8	г
4	б	9	б
5	б	10	г

 

 

Тест по теме «Мембранные приборы»

 

1.      Вставьте пропущенные слова:

1.1. Расположите слова в нужном порядке

Неисправности мембранных приборов - _____________, тягомеров являются деформация _____________ вследствие перегрузки, деформация измерительной _____________, износ и _____________ стрелки.

 

Керны, пружины, мембранные коробки, сильфонный блок, ось стрелки, коррозия, напоромеры, стекло, шкалы, детали, стрелки.

1.2. Укажите последовательность ремонта мембранных приборов:

1) ______________________________ неисправные элементы;

2) проверить  ________________ мембранный коробки.

3) вскрыть, _________________ сухим сжатым воздухом, или _____________;

4) проверить ________________________________ деталей;

2.      Выберите из предложенных один правильный вариант ответа:

1)      при герметичности сильфона производится его старение сбросом давления краном - переключателем в течении:

а) 6 часов;

б) 8 часов;

в) 3 часов;

г) 15 минут.

2)      с какой частотой производиться старение сильфона:

а) 6-8 раз в минуту;

б) 1 раз в минуту;

в) 2-3 раза в минуту;

г) 5-7 раз в минуту.

3)      давление сжатого воздуха при старении сильфона равна:

а) 900 кПа;

б) 400 кПа;

в) 200 кПа;

г) 100 кПа.

4)      что нужно сделать с рабочей полостью при ремонте кислородных приборов:

а) ничего не делать;

б) выкинуть его;

в) переплавить;

г) обезжирить

5)      через что в гидравлический пресс подаётся максимальное рабочее давление:

а) по передаточному механизму;

б) по капиляру;

в) по осевому задору;

г) по параллельной оси сектора.

Ключ к тесту

1.1. Неисправности мембранных приборов - напоромеров, тягомеров являются деформация мембранных коробок вследствие перегрузки, деформация измерительной стрелки, износ и коррозия кернов оси стрелки.

1.2.Последовательность ремонта мембранных приборов:

1) вскрыть прибор, продуть кинематические элементы от пыли сухим сжатым воздухом, или резиновой грушей;

2) определить и заменить неисправные элементы;

3) проверить надежность крепления деталей;

4) проверить  герметичность мембранный коробки.

 

1	в
2	а
3	б
4	г
5	б

 

Тест по теме «Оптико-механические приборы»

Выберите из предложенных один правильный вариант ответа

1.Детали оптико-механических приборов промывают:

а) авиационным бензином

б) керосином

в) маслом МВП

2. В силовых передачах оптико-механических приборах используют смазку

а) МВП

б) БВМ

в) ГОИ

г) АУ

3. Что вызывает пыль и влагу в оптико-механических приборах:

(Несколько вариантов ответов)

а) ухудшение механических характеристик

б) разрушение

в) коррозию

г) расслоение

4. Твердая замазка используется в интервале температур

а) -55 до 130+

б) -10 до +20

в) -60 до +80

г) +20 до +40

5. Для ультразвуковой промывки оптико-механических приборов используют:

а) вода

б) бензин

в) спирт

г) хлористый углерод

6. Смазка ГОИ состоит:

а) Трансформаторное масло, битум, канифоль, вазелин, каолин, церезин;

б) Косное масло, приборное масло МВП, церезин.

7. Какие замазки применяют для герметизации элементов?

(Несколько вариантов ответов)

а) полутвёрдые

б) жидкие

в) твёрдые

г) мягкие

8. Ультра-звуковая очистка механических частей прибора эффективна при:

а) при любом объёме

б) при большом объёме

в) при среднем объёме

г) при малом объёме.

Ключ к тесту

1	а
2	б
3	а,в,г
4	в
5	г
6	б
7	б,в,г
8	б

 

 

3.1.3 Лабораторная работа для текущего контроля по теме:

«Усилители переменного и постоянного тока»

Лабораторная работа № 1

«Исследование усилительного каскада ОЭ»

1. Цель работы: овладение методикой исследования частотных свойств усилительного каскада в программно-аппаратной среде NI ELVIS.

2. Задачи исследования:

·  подготовка к лабораторной работе, т. е. формирование знаний и пониманий процессов, происходящих в исследуемой схеме;

·  проработка разделов порядка выполнения работы. Поиск ответов по каждому пункту на вопросы: как его реально выполнить? Что должно быть получено в результате его выполнения (прогнозируемый результат)?;

·  приобретение навыков исследования усилительного каскада в частотной области (АЧХ, ФЧХ) с использованием функционального генератора (FGEN), осциллографа (Scope) и Боде анализатора (Bode Analyzer);

·  Сравнение частотных и фазовых характеристик каскада при различных значениях его элементов.

·  обработка полученных экспериментальных данных, подготовка и защита отчета.

3. Краткие сведения из теории.

Типовая схема усилительного каскада ОЭ изображена на рисунке 1.

Рисунок 1. Принципиальная схема усилительного каскада ОЭ.

3.1. Назначение элементов каскада.

Резисторы R1, R2 используются для задания режима покоя каскада. Поскольку биполярный транзистор управляется током, ток покоя управляемого элемента (в данном случае ток IКП) создается заданием соответствующей величины тока базы IБП. Резистор R1 предназначен для создания цепи протекания тока IБП. Совместно с R2 резистор R1 обеспечивает исходное напряжение на базе UБП относительно зажима «-» источника питания. Резистор RЭ является элементом отрицательной обратной связи, предназначенным для стабилизации режима покоя каскада при изменении температуры. Конденсатор СЭ шунтирует резистор Rэ по переменному току, исключая проявление ООС в каскаде по переменным составляющим.

Резистор Rк является коллекторной нагрузкой, по которой протекает ток покоя IКП и часть переменной составляющей коллекторного тока.

Название схемы «с общим эмиттером» означает, что вывод эмиттера транзистора по переменному току в большей части диапазона частот практически является общим для входа и выхода каскада.

3.2. Частотные характеристики каскада.

Важными показателями каскада являются его коэффициент усиления по напряжению Ku, входное RВХ, выходное RВЫХ сопротивления. Задача определения этих показателей решается при расчете усилительного каскада по переменному току. Анализируя АЧХ или ФЧХ усилительного каскада, необходимо для линейного его режима рассчитать зависимость коэффициента усиления по напряжению от частоты при неизменных значениях амплитуды входного сигнала. Из-за наличия в схеме реактивностей коэффициент будет комплексным. Зависимость модуля даст выражение для АЧХ, а фазового сдвига - для ФЧХ.

Ручной метод расчета основан на замене транзистора и всего каскада его линеаризованной схемой замещения по переменному току.

Упрощенная эквивалентная схема каскада, справедливая для всего диапазона частот усилителя, приведена на рисунке 2.

Рисунок 2. Схема замещения каскада ОЭ с линеаризованной моделью транзистора.

Полный анализ такой системы без привлечения компьютерных программ сложен и не позволяет четко выявить влияние каждого реактивного элемента на частотную и фазовую характеристики каскада. Поэтому весь рабочий диапазон частот усилителя условно разбивается на области нижних, средних и высоких частот и анализ ведется по соответствующей каждой области частот эквивалентной схеме.

3.2.1. Область средних частот (ОСЧ).

В этой области можно без существенной погрешности пренебречь влиянием всех реактивностей, т. к. в области СЧ емкости Ср1, Cр2 и СЭ уже не влияют из-за малости их сопротивлений, а емкости СК и СН еще не влияют, так как сопротивления их еще относительно велики. При этом эквивалентная схема принимает вид, приведенный на рисунке 3, где rЭ, rБ, b - параметры Т – образной cхемы замещения линеаризованного транзистора, включенного по схеме с ОЭ; RГ – выходное сопротивление источника сигнала; RБ = R1║R2 – эквивалентное сопротивление делителя в цепи базы.

Рисунок 3. Эквивалентная схема замещения каскада ОЭ в области средних частот.

Схема замещения транзистора упрощена ликвидацией rК*, шунтирующего генератор тока и которое на практике дает незначительную погрешность. Анализ схемы методами ТОЭ позволит определить коэффициент усиления каскада по напряжению RВХ и RВЫХ:

, RВХ = RБ║ h11Э, RВЫХ = RК,

где h11Э = rБ + (1 + b) rЭ,

3.2.2. Область нижних частот (ОНЧ).

Благодаря увеличению сопротивления емкости (разделительных Ср1, Ср2 и блокировочного СЭ) с понижением частоты усиление каскада уменьшается. Следствием этого является завал на АЧХ в ОНЧ, т. е. постепенное уменьшение усиления каскада по сравнению с средними частотами. Учет влияния емкостей при «ручных» методах анализа осуществляется отдельно для каждой емкости, при этом все остальные на расчетных эквивалентных схемах закорачиваются, т. е. как бы имеют бесконечно большую емкость.

3.2.2.1. Учет влияния разделительных конденсаторов.

Из рисунка 4 видно, что влияние разделительных емкостей порознь может быть рассчитано по единой схеме (рисунок 5). Согласно этой схеме влияние СР1 учитывается при параметрах левой цепи еГ, RГ, а правой - RВХ. Для СР2 - Е, RВЫХ, и RН соответственно. Тогда для каждой емкости уравнение нормированной АЧХ имеет вид:

,

где tН – постоянная времени, , , RВХ = RБ ║h11Э, RВЫХ = RК, К0-модуль коэффициента усиления каскада в области средних частот.

 

Рисунок 4.Схема замещения в ОНЧ. Рисунок 5. Обобщенная схема.

Уравнение для ФЧХ легко получить из приведенного выражения, если вернуться к комплексу коэффициента усиления на нижних частотах и рассчитать значение фазового сдвига как арктангенс отношения мнимой и вещественной частей.

Анализируя уравнения для АЧХ, приходим к выводу, что завал ФЧХ в ОНЧ на фиксированной частоте тем меньше, чем больше значение постоянной времени. Эта закономерность носит общий характер для любых линейных искажений: частотных и фазовых при частотном анализе и спада вершины прямоугольного импульса на переходной характеристике.

Техническая реализация увеличения постоянной времени обычно осуществляется за счет увеличения емкости соответствующего конденсатора.

Этот путь приводит к увеличению габаритов схемы. Рациональным решением по устранению линейных искажений в ОНЧ является построение усилителей без разделительных и блокировочной конденсаторов. Другими словами, целесообразно использовать усилитель постоянного тока (УПТ).

Для исследуемой схемы, зная номиналы элементов каскада и режим работы транзистора, можно на каждой частоте из ОНЧ рассчитать спад усиления из-за СР1 и СР2.

3.2.2.2. Учет блокировочной емкости СЭ.

Его можно осуществить по схеме (рисунок 3), если вместо rЭ (ОСЧ) принять при анализе в ОНЧ . Тогда после преобразований получим нормированную АЧХ:

,

где S = b / h11Э – крутизна транзистора.

Уравнение для ФЧХ можно также получить из приведенного выражения, если вернуться к комплексу коэффициента усиления на нижних частотах и рассчитать значение фазового сдвига как арктангенс отношения мнимой и вещественной частей.

Анализируя полученное выражение, можно для линейных искажений придти к тем же выводам. Все виды искажений уменьшаются при увеличении постоянной времени цепи с блокировочным конденсатором.

Если получаемые при этом габариты каскада пользователя не удовлетворяют, то приходится убирать из схемы конденсатор, вводя при этом отрицательную обратную связь, которая резко изменяет значения параметров каскада и, прежде всего, уменьшает коэффициент усиления по напряжению.

3.2.3. Область верхних частот (ОВЧ).

В этой области частот эквивалентная схема замещения примет вид (рисунок 6).

Чтобы понять, почему усиление каскада падает с увеличением частоты сигнала, проделаем мысленный эксперимент, учитывая порознь влияющие факторы:

Рисунок 6. Эквивалентная схема замещения каскада в ОВЧ.

1. Пусть у гипотетического транзистора отсутствует инерционность, т. е. СК* = 0 и =b. Тогда при любой частоте в ОВЧ ток генератора тока неизменен. Но модуль сопротивления çz~ç, на котором выделяется выходное напряжение UВЫХ, будет падать с увеличением частоты из-за влияния СН. Значит, с увеличением частоты будет наблюдаться падение усиления и тем больше, чем больше постоянная времени tВ = (RК ║RН) СН и чем больше СН при фиксированных RК и RН.

2. Пусть у гипотетического каскада СН = 0 и инерционность транзистора определяется только ïï, а СК* = 0. Тогда весь ток идет в выходную цепь. Однако ток генератора ïïIБ падает с увеличением частоты. Значит, с увеличением частоты будет падение усиления, появляется завал на АЧХ и тем больше, чем сильнее падает ïï. Чтобы уменьшить этот завал, нужно взять транзистор с большей частотой единичного усиления fТ, т. е. более высокочастотный и дорогой.

3. Пусть СН = 0, а инерционность транзистора представлена только СК* ¹ 0. Тогда с увеличением частоты все большая часть тока генератора будет отвлекаться на СК* и меньшая – в выходную цепь. Значит, чтобы завал на АЧХ был незначительным, необходимо выбрать транзистор с меньшей СК*, т. е. более высокочастотный и дорогой.

В первом приближении для ОВЧ рассматриваемого каскада

, ,

где  - эквивалентная постоянная времени в области верхних частот.

 

Анализ полученного выражения, в отличие от рассмотренных выше случаев, показывает, что все виды линейных искажений: частотных и фазовых в ОВЧ, времени установления на переходной характеристике уменьшаются при уменьшении постоянной времени каскада.

Как уже отмечалось, это потребует минимизации емкости нагрузки, в том числе емкости монтажа, а так же применения более высокочастотного транзистора, а значит и более дорогого.

Другими словами за все нужно платить.

3.4. Частотные и фазовые искажения каскада.

Неравномерность АЧХ в полосе частот усилителя может быть выражена через коэффициенты частотных искажений  на нижней рабочей частоте в ОНЧ и  на верхней частоте в ОВЧ.

Другими словами коэффициенты частотных искажений Мн1 из-за влияния Cр1, Мн2 из-за влияния Cр2 и Мнэ из-за влияния Cэ могут быть рассчитаны как обратные выражения, полученные в пунктах 3.2.2.1. и 3.2.2.2. соответственно. Если коэффициенты частотных искажений выражены в относительных единицах, то общий коэффициент искажений выражается как их произведение. При децибелльном исчислении общие искажения определяются суммой частных частотных искажений.

Суммарный фазовый набег рассчитывается как сумма фазовых набегов, обусловленных каждой из разделительных емкостей и блокировочного конденсатора.

3.5. Получение АЧХ и ФЧХ усилительного каскада.

Автоматизация процесса получения указанных характеристик в программно-аппаратной среде NI ELVIS осуществляется за счет использования Боде анализатора.

Полнофункциональный анализатор АЧХ/ФЧХ (Bode Analyzer) в NI ELVIS реализован путем развертки по частоте тестового (в нашем случае гармонического) сигнала и измерения сигналов модулем ввода-вывода. Вы можете устанавливать частотный диапазон прибора, а также выбирать шкалу отображения – линейную или логарифмическую.

В анализаторе АЧХ/ФЧХ для формирования стимулирующего воздействия используется функциональный генератор FGEN, а для измерения стимулирующего воздействия и реакции на него используются каналы аналогового ввода ACH 0 и ACH 1. На макетной плате гнездо FUNC OUT необходимо подключить к входу исследуемой схемы и к каналу ACH 1. Выход схемы подсоедините к каналу ACH 0.

3.6. Определение RВХ и RВЫХ.

Аналитическое определение входного и выходного сопротивлений каскада в области средних частот было проведено выше по тексту. Для понимания широко используемого на практике метода воспользуемся схемой, изображенной на рисунке 7.

Рисунок 7. Схема, поясняющая методы экспериментального определения входного и выходного сопротивлений каскада.

3.6.1. Определение RВХ

Для нахождения входного сопротивления дополнительно используют резистор R1 с нормированным значением сопротивления (1 кОм).

Обеспечив линейный режим работы усилителя, зафиксируйте значение UВЫХ1. Не меняя значение Е~, подключаем источник сигнала к резистору R1 и зафиксируем UВЫХ2. Зная усиление К0=UВЫХ1/Е~, находим UВЫХ2=Е~ = . Из последнего выражения можно определить RВХ.

3.6.2. Определение RВХ в NI ELVIS.

Программно-аппаратная среда NI ELVIS позволяет автоматизировать измерение входного сопротивления схемы за счет использования анализатора импеданса.

Анализатор импеданса NI ELVIS – это виртуальный прибор, предназначенный для измерения параметров импеданса некоторого исследуемого устройства.

NI ELVIS определяет импеданс с использованием возбуждения исследуемого объекта (Device under Test-DUT) синусоидальным сигналом, вырабатываемым функциональным генератором FGEN на контакте CURRENT HI. Результат воздействия на объект синусоидальным сигналом измеряется на контактах CURRENT HI и CURRENT LO.

Анализатор импеданса сразу показывает измеренные значения фазы, модуля, активного и реактивного сопротивления исследуемого устройства.

Если Вы будете выполнять этот подпункт, то Вам потребуется дополнительная информация из Руководства пользователя NI ELVIS.

3.6.2. Определение RВЫХ

Определение выходного сопротивления можно осуществить, используя режим холостого хода и нагрузку RL=2,4 кОм. В первом эксперименте: UВЫХ1 = ЕВЫХ. Во втором при включении RL напряжение UВЫХ2 снижается за счет работы делителя, состоящего из RВЫХ и RН. Оба эксперимента дают систему из двух уравнений, решение которой позволяет определить RВЫХ.

3. Порядок выполнения работы.

3.1. Начало работы.

·  Включите питание для NI ELVIS.

·  Запустите программное обеспечение NI ELVIS; после иницилизации откройте панель комплекта виртуальных измерительных приборов.

·  Осуществите вызов цифрового вольтметра DMM.

3.2. Анализ режима покоя.

·  Соберите на макетной плате часть схемы усилительного каскада (рисунок 8), обеспечивающая режим работы транзистора по постоянному току.

Рисунок 8. Схема для исследования режима покоя транзистора. Сопротивление R6 подбирается при настройке режима каскада на каждом макете; его номинал лежит в пределах (2,4-3,3)кОм.

·  Последовательно измерьте с помощью цифрового вольтметра напряжение питания схемы, а также напряжения на коллекторе, базе и эмиттере транзистора.

·  Рассчитайте падение напряжения на коллекторном сопротивлении и определите ток покоя в рабочей точке транзистора.

·  Определите значение напряжения между коллектором и эмиттером транзистора Uкэ.

·  Используйте выходную ВАХ транзистора, полученную при выполнении первой лабораторной работы (заготовьте дома при подготовке к лабораторной работе), и на ней проставьте рабочую точку по координатам, полученных в предыдущих двух пунктах.

·  Проведите на выходной ВАХ нагрузочную прямую по постоянному току и проверьте прошла ли она через рабочую точку.

3.3 Определение максимальных значений выходного гармонического напряжения.

3.3.1. Теоретическая оценка (проводится дома при подготовке к лабораторной работе):

·  Проведите через рабочую точку на выходных ВАХ транзистора нагрузочные прямые по переменному току для двух случаев: на холостом ходу и с подключенной нагрузкой RL.

·  Определите теоретическое значение максимальной амплитуды выходного гармонического напряжения для двух выше обозначенных построений, как максимальное расстояние, выраженное в вольтах, между точкой пересечения нагрузочной прямой и координатой точки покоя или этой координатой и остаточным напряжением транзистора.

·  Полученные значения используйте как верхний предел амплитуды выходного гармонического сигнала, при котором реализуется линейный режим работы усилительного каскада.

3.3.2. Экспериментальное определение:

·  Соберите схему усилительного каскада ОЭ, изображенную на рисунке 9, установив режим холостого хода.

Рисунок 9. Схема усилительного каскада ОЭ. При использовании Bode Analyzer вход FUNC OUT необходимо присоединить с ACH1+.

·  Отключите цифровой вольтметр и вызовите из меню генератор FGEN и осциллограф Scope, установив ему режим открытого входа.

·  Восстановите данные по значениям h11Э и h21Э, полученные при выполнении пункта 4.2.1. лабораторной работы №3 «Исследование режимов биполярного транзистора». Рассчитайте коэффициенты усиления по напряжению на холостом ходу и с нагрузкой RL. Выполняется дома при подготовке к лабораторной работе.

·  Определите ориентировочные значения амплитуд входного напряжения, учитывая ранее полученные оценки амплитуд выходного напряжения.

·  Активизируйте функциональный генератор FGEN. Установите частоту гармонического сигнала 1 кГц и рассчитанное ранее значение входного сигнала.

·  Активизируйте осциллограф в режиме открытого входа и просмотрите выходной сигнал на экране осциллографа. С помощью включенного курсора определите значение выходного сигнала. Сравните полученное значение с ранее рассчитанным значением.

·  Подключите сопротивление нагрузки. Проделайте аналогичные действия. С помощью включенного курсора определите значение выходного сигнала. Сравните полученное значение с ранее рассчитанным значением.

·  Постепенно, используя возможности генератора по дискретности изменения его гармонического напряжения, увеличивайте входное напряжение каскада. Наблюдайте появление отсечки в выходном сигнале. Зафиксируйте, где сначала появляется отсечка: сверху или снизу? Или отсечка симметричная? Поясните результаты эксперимента.

·  Проделайте аналогичные действия, когда усилительный каскад работает на холостом ходу.

·  При желании вызовите анализатор спектра DSA и определите состав спектра выходного сигнала по гармоникам. Рассчитайте коэффициент гармоник КГ по формуле:

КГ = 

где U1 - значение первой гармоники, UI – значения гармоник, начиная со второй.

·  Пронаблюдайте, как при увеличении отсечки, нарастают число и амплитуды гармонических составляющих выходного напряжения, и увеличивается коэффициент гармоник КГ.

3.4. Исследование АЧХ и ФЧХ усилительного каскада ОЭ.

3.4.1. Получение характеристик базового варианта:

·  В схеме усилительного каскада, изображенной на рисунке 9, нагрузку RL подключите через конденсатор C4, а конденсатор нагрузки C6 должен быть отключен.

·  При использовании анализатора Боде на макетной плате гнездо FUNC OUT генератора FGEN необходимо подключить к входу исследуемой схемы и к каналу ACH1+. Выход схемы подсоедините к каналу ACH0+.

·  Вызовите из меню NI ELVIS анализатор Боде и установите начальное значение частоты 5 Hz, конечное значение частоты 35 kHz и число шагов за декаду изменения частоты-5.

·  Амплитуду входного сигнала, получаемую на выходе FUNC OUT генератора FGEN, и обеспечивающую линейный режим работы усилительного каскада во всей полосе рабочих частот выберите на основании ранее проведенного эксперимента в п. 3.3.2.

·  Уточнение диапазона значений по оси Y (Gain Linear) при необходимости осуществляйте, исходя из значения коэффициента усиления каскада в области средних частот, который Вы получили при выполнении раздела 3.3.2.

·  Запустите программу кнопкой запуска Run, получите характеристики. При необходимости получения значений коэффициентов усиления или фазового сдвига каскада на разных частотах используйте Cursors. Сохранение результатов осуществляйте кнопкой Log на виртуальной панели Bode Analyzer. Сохраните график для отчета.

3.4.2. Исследование изменений характеристик каскада из-за влияния выходного разделительного конденсатора:

·  Проведите теоретическую оценку изменения усиления и фазового сдвига в ОНЧ при различных разделительных конденсаторах. Расчет произвести дома при подготовке к лабораторной работе.

·  В схеме усилительного каскада, изображенной на рисунке 9, вместо конденсатора C4 нагрузку RL подключите через конденсатор C3, а конденсатор нагрузки C6 должен быть отключен.

·  Получите характеристики каскада, используя программу исследований предыдущего подраздела. Сравните полученные характеристики с характеристиками базового варианта. Сформируйте выводы относительно влияния разделительного конденсатора на характеристики каскада, если емкость изменилась в 10 раз.

3.4.3. Исследование изменений характеристик каскада из-за подключения к выходу каскада дополнительной емкости нагрузки:

·  При подготовке к лабораторной работе рассчитайте, как изменится модуль сопротивления нагрузки в исследуемой схеме на частоте 35kHz, если к параллельно включенным RL и R7 в исходном состоянии дополнительно присоединить C6.

·  В схеме усилительного каскада, изображенной на рисунке 9, нагрузку RL вновь подключите через C4, и параллельно ей установите дополнительную емкость C6=47nF.

·  Получите характеристики каскада, используя выше приведенную программу исследований. Сравните полученные характеристики с характеристиками базового варианта. Сформируйте выводы относительно влияния емкости нагрузки.

3.4.4. Исследование изменений характеристик каскада из-за введения отрицательной обратной связи:

· При подготовке к лабораторной работе уясните, что произойдет с характеристиками при введении последовательной отрицательной обратной связи по току за счет отключения блокировочного конденсатора C5.

· Учитывая резкое уменьшение модуля коэффициента усиления по напряжению до значения порядка К0=(RL║R7) /R8 в ОСЧ, необходимо более, чем на порядок увеличить Peak Amplitude на выходе FUNC OUT генератора FGEN на панели Bode Analyzer. Необходимо быть уверенным, что при выбранной Вами амплитуде входного сигнала усилитель работает в линейном режиме. Если Вы не уверены, то временно воспользуйтесь FGEN и Scope.

· Получите характеристики каскада, используя выше приведенную программу исследований. Сравните полученные характеристики с характеристиками базового варианта. Сформируйте выводы относительно влияния обратной связи на характеристики исследуемого каскада.

3.4.5. Определение RВХ и RВЫХ:

·  Вернитесь к схеме базового варианта каскада.

· Отключите Bode Analyzer. Вызовите из меню NI ELVIS генератор FGEN и осциллограф Scope.

· Используйте метод определения сопротивлений, иллюстрированный рисунком 7. По полученным в процессе подготовке к лабораторной работе формулам рассчитайте сопротивления и сравните их с теоретическими значениями так же найденными при подготовке к занятию.

4. Контрольные вопросы:

1.  Объясните назначение элементов каскада.

2.  Какие требования предъявляются к значениям элементов каскада, обеспечивающих стабильность координаты рабочей точки в режиме покоя?

3.  Каково назначение разделительных конденсаторов?

4.  Поясните назначение блокировочного конденсатора С5.

5.  Как используется информация, полученная при измерениях значений величин, характеризующих режим покоя?

6.  Поясните алгоритм построения нагрузочных прямых по постоянному и переменному токам.

7.  Как можно снять АЧХ каскада?

8.  Какими причинами обусловлены частотные и фазовые искажения в ОНЧ, ОВЧ?

9.  Почему после удаления из схемы С5 наблюдается уменьшение усиления каскада?

10.  Объясните методику определения RВХ. Как рассчитать ожидаемое значение RВХ по схеме каскада?

11.  Объясните методику определения RВЫХ. Как рассчитать ожидаемое значение RВЫХ по схеме каскада?

12. Каждый параметр линеаризованного усилителя определяется соответствующим набором возмущения и отклика:

1-ая группа: 1. Коэффициент усиления по напряжению.

2. Входное сопротивление.

3. Выходное сопротивление.

2-ая группа:

а) ; б) ;

в) ;.

г) ; д) .

Найдите правильное соответствие между элементами групп.

13. Классические характеристики для коэффициента усиления по напряжению при использовании метода комплексных амплитуд определяются следующим образом:

1-ая группа: 1. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ).

2. Фазо-частотная характеристика (ФЧХ).

3. Амплитудная характеристика (АХ).

2-ая группа: а) ; б) ;

в) ; г) ;

д) .

Найдите правильное соответствие между элементами групп.

14. Нормированные АЧХ соответствуют следующим типам усилителей:

1-ая группа: 1. Усилитель переменного напряжения.

2. Усилитель постоянного тока.

3. Избирательный усилитель

(полосовой фильтр).

2-ая группа:

а) 

б) 

в) 

Найдите правильное соответствие между элементами групп.

15. Определите, в каких схемах каскадов на холостом ходу нагрузочные прямые по постоянному и переменному токам (в ОСЧ) совпадают:

а)  б) в)  г) 

16. Процессы в усилителе постоянного тока (УПТ) описываются линейным дифференциальным уравнением первого порядка. Тогда действительны следующие определения его характеристик:

1-ая группа: 1. АЧХ.

2. ФЧХ.

3. Переходная характеристика.

2-ая группа: а) ; б) ;

в) ; г) ;

д) ; е) .

Найдите правильное соответствие между элементами групп.

17. Введена ли в схеме отрицательная обратная (ОС) связь? Если да, то какая?

а) ОС нет;

б) последовательная ОС по току;

в) последовательная ОС по напряжению;

г) параллельная ОС по току;

д) параллельная ОС по напряжению.

18. Чем вызваны нелинейные искажения выходного сигнала усилителя при подаче на его вход гармонического сигнала?

а) нелинейными элементами – транзисторами;

б) линейными элементами – резисторами;

в) реактивными линейными элементами;

г) искажения гармонического сигнала не возникают.

 

19. Составьте расчетную схему каскада для области средних частот (ОСЧ). Тогда коэффициент усиления по напряжению без учета дифференциального сопротивления коллекторного перехода транзистора равен:

а) b / (b+S); б) (b+ S)/ (b+S+c);

в) S /(b+S); г) S/(b+c);

д) S/(S+c).

Обозначения: а=1/(R1//R2); b=1/h11э; c=1/R3; S – крутизна транзистора.

20. В каких схемах введена последовательная противосвязь по току?

а) во всех; б) в первых четырех; в) 1, 2 и 3;

г) 1 и 2; д) только 5.

 

1. 2. 3.

21. Выведите формулы для расчета коэффициента усиления по напряжению в ОСЧ для исследуемого усилительного каскада.

22. Значение блокировочного конденсатора в схеме увеличили в 10 раз. Что произойдет с частотными искажениями в ОНЧ? С фазовыми?

23. Определение вида ОС в схемах осуществляется исключительно:

а) для интереса;

б) для отображения этой информации в технической документации;

в) для исключения самовозбуждения усилителя;

г) чтобы узнать, как изменяются характеристики и параметры усилителя с ОС по сравнению с характеристиками и параметрами исходного усилителя.

5. Требования к отчету:

Отчет должен содержать:

-  цель работы,

-  исследуемые электрические схемы,

-  таблицы с результатами измерений, графиками и необходимыми графическими построениями на них,

-  расчеты и значения величин, полученных при обработке экспериментальных данных,

-  выводы.

 

Лабораторная работа по теме: «Триггерные и генераторные устройства»

Лабораторная работа №2

Изучение принципов работы и использования триггеров

            Цель работы: изучить особенности функционирования асинхронного и синхронного RS-триггера на элементах И-НЕ, D-триггера, JK-триггера и их возможных применений.

            Описание используемых триггеров

            Лабораторная работа выполняется с использованием RS-триггеров, собранных на элементах И-НЕ и микросхем К155ТМ2 (D-триггеры) и К155ТВ1 (JK-триггер) или их аналогов при выполнении работы на компьютере: 74LS74 (7474) и 74LS72 (7472)  соответственно. Возможно применение и других моделей D-триггеров и JK-триггеров без привязки к конкретным сериям элементов, которые имеются в библиотеке цифровых элементов «Digital». Условные обозначения используемых микросхем и моделей приводятся ниже.

            На рисунке 1 предложена схема асинхронного RS-триггера, поведение которого необходимо изучить, и его условное обозначение. Можно заметить, что запрещённой комбинацией входных сигналов является S=R=0, что приводит к появлению на обоих выходах уровней логической единицы.

            Рис. 1. Схема и условное графическое обозначение асинхронного

            RS-триггера

            На рисунке 2 предложена схема и условное обозначение синхронногоRS-триггера на элементах И-НЕ. Триггер принимает информацию с входов Rи S при единичном уровне на синхронизирующем входе C.  Активным уровнем по всем входам будет уровень логической единицы.

 

            Рис. 2. Схема и условное графическое обозначение синхронного

            RS-триггера

            На рисунке 3 предложены условные обозначения синхронного D-триггера микросхемы К155ТМ2 (а), модели микросхемы иностранного аналога 74LS74 (б) и модели D-триггера (в), не привязанной к конкретной серии элементов. Но эта модель соответствует по выполняемым функциям изучаемомуD-триггеру, имеющему асинхронные S (вход сверху условного обозначения) и R (вход снизу условного обозначения) входы с активными нулями и принимающему сигнал с входа D при наличии на входе синхронизации нарастающего фронта.

            Рис. 3. Условные обозначения D-триггера микросхемы К155ТМ2 (а),

            иностранного эквивалента 7474 (б) и модели исследуемого триггера (в)

            На рисунке 4 предложены условные обозначения JK-триггера микросхемы К155ТВ1 (а), модели микросхемы иностранного аналога 74LS72 (б) и модели JK-триггера (в), не привязанной к конкретной серии элементов и имеющей в отличии от упомянутых микросхем по одному входу J и K. Если в микросхемах К155ТВ1 и 7472 используются для подачи сигналов не все три входа J или три входа K, то на свободные входы необходимо подать уровень логической единицы. Асинхронные входы обладают максимальным приоритетом. То есть подача активного сигнала на один из асинхронных входов должна приводить к блокировке синхронных входов.

            Рис. 4. Условные обозначения JK-триггера микросхемы К155ТВ1 (а),

            иностранного эквивалента 7472 (б) и модели исследуемого триггера (в)

            Задание для подготовки к выполнению лабораторной работы

            Изучить теоретический материал по лекциям. Составить временные диаграммы изучаемых триггеров с учётом номера варианта, таблицы 6 и рисунка входных сигналов (рис. 5) при изучении работы триггеров в статике (входные информационные сигналы формируются тумблерами, а синхронизирующие сигналы с помощью кнопок,схемами при работе на стенде).

            Рис. 5. Временные диаграммы вспомогательных сигналов .

Сигнал «c» используется в качестве синхросигнала в синхронных триггерах, а остальные сигналы используются в качестве информационных при построении поведения изучаемых триггеров. Если поведение триггеров изучается в динамике, то с учётом варианта необходимо определить, какой входной сигнал следует использовать в качестве сигнала синхронизации осциллографа.

            Для каждого пункта в отчёте записать задание с учётом номера, предложить схемы изучаемых триггеров, таблицы переходов, определить запрещённые комбинации входных сигналов, если они есть, построить временные диаграммы в статике, описать особенности работы триггеров.

Порядок выполнения работы

            1. Изучение особенностей функционирования асинхронного RS-триггера на элементах И-НЕ.

а) Собрать асинхронный RS- триггер на элементах И-НЕ (см. рис. 1), формируя информационные сигналы R и S от тумблеров и выводя на индикацию как выходы, так и входы триггера. Используя таблицу переходов, проверить функционирование триггера. Обратить внимание на запрещенную комбинацию входных сигналов. К каким уровням она приводит на выходах триггера? Объясните в отчёте наблюдаемые на выходах сигналы. Проверить функционирование триггера с помощью временных диаграмм, построенных для данного триггера в процессе подготовки к лабораторной работе, убедиться в правильности построенных диаграмм.

            Таблица 6

Вариант	Входные сигналы триггеров	Вариант	Входные сигналы триггеров
1	S=D=J=a	7	S=D=J=e
	R=K=b		R=K=b
2	S =J=a	8	S =J=d
	R=K=D=d		R=K=D=e
3	S=J=e	9	S=D=J=e
	R=K=D=a		R=K=f
4	S=D=J=f	10	S=D=J=f
	R=K=a		R=K=g
5	S=D=J=g	11	S=D=J=g
	R=K=a		R=K=e
6	S=D=J=b	12	S=D=J=f
	R=K=d		R=K=b

 

б)* Проверить функционирование асинхронного триггера  в динамике, используя в качестве сигналов S и R импульсы генератора стенда (например, S=F2, R=F8). Построить временные диаграммы входных сигналов (входы S и R) и обоих выходных сигналов с учётом взаимного расположения всех сигналов в реальном времени. При этом целесообразно сначала изобразить входной сигнал с минимальной частотой, затем под  ним второй входной сигнал, затем оба выходных сигнала. Определить интервалы времени, где триггер оказывается в запрещённом состоянии, и отметить их каким-либо образом. Измерить задержки срабатывания триггера от фронта входного сигнала, который вызвал переход триггера в противоположное состояние, до соответствующего фронта выходного сигнала, стрелкой указав измеряемый интервал.

Пронаблюдать явление генерации в триггере при подаче импульсной последовательности одновременно на входы S и R (S=R). Если генерация не наблюдается, то можно увеличить возможность её появления. Для этого достаточно последовательно с выходом каждого элемента И-НЕ триггера ввести дополнительно неинвертирующие цепочки из двух инверторов каждая. В отчёт записать результаты испытаний триггера.

2. Изучение особенностей функционирования синхронного RS-триггера на элементах И-НЕ.

Собрать синхронный RS-триггер на элементах И-НЕ, формируя информационные сигналы с помощью тумблеров, а синхросигнал сформировать с помощью кнопки. Проверить функционирование триггера по таблице переходов и временным диаграммам, построенным при подготовке к занятию с учётом варианта и таблицы 6. Обратите внимание на запрещённую комбинацию  входных сигналов и на поведение триггера при этом.

3. Изучение особенностей функционирования синхронного D-триггера с асинхронными входами R и S.

Изучить работу микросхемы К155ТМ2 в статике, построив таблицы переходов для входа D и асинхронных входов R и S. При подаче активного сигнала на любой асинхронный вход попробуйте записать информацию в триггер по синхронному входу D и по результатам эксперимента сделайте выводы, записав их в отчёте по лабораторной работе. Проверить работоспособность триггера с помощью временных диаграмм, построенных при подготовке к занятию. Обратить внимание на особенности приёма информации с входа D.

4. Изучение особенности функционирования JK-триггера с асинхронными входами R и S.

Исследовать поведение микросхемы К155ТВ1, построив таблицы переходов как для J и K входов, так и для асинхронных входов R и S. Попытайтесь записать информацию по синхронным входам при наличии активного сигнала на одном из асинхронных входов и сделайте выводы. Проверить  функционирование с помощью временных диаграмм. Обратите внимание на работу триггера в режиме T-триггера.

5. Предложите схемы асинхронных T-триггеров на D-триггере и JK-триггере и испытайте их работу при подаче импульсов на счётный вход от кнопки или от генератора стенда. Постройте временные диаграммы работы этих триггеров при воздействии на счётный вход трёх импульсов с учётом фронта переключения изучаемых триггеров.

6*. Синтезировать JK-триггер на базе D-триггера К155ТМ2 и мультиплексора К155КП2 и проверить его работоспособность на стенде. Представить схему в отчёте и объяснить её поведение.

            7*. Построить временные диаграммы (при подготовке к лабораторной работе дома) для предложенной в таблице 7 триггерной схемы с учётом предложенных на рисунке 6 входных сигналов в предположении указанных начальных состояний триггеров. При построении временных диаграмм считаем элементы идеальными. Усложнить схему цепью начального сброса в заданное исходное состояние сигналом R (рис. 6) в предположении использования в схеме триггеров типа К155ТМ2 и К155ТВ1. Собрать разработанную схему на стенде и, формируя сигнал синхронизации от кнопки, а сигнал сброса в заданное исходное состояние от тумблера или используя сигналы с генератора стенда, убедиться в правильности построенных временных диаграмм. При моделировании следует учесть тот факт, что инвертор, формирующий синхросигнал на некоторых предлагаемых схемах, имеет задержку, в модели соизмеримую с задержкой модели триггера. Это может привести к нарушению логики работы схемы. Чтобы обеспечить работу схемы с учётом теоретических рассуждений в предположении идеальности инвертора, достаточно в цепи синхронизации триггеров непосредственно от сигнала C ввести неинвертирующий логический элемент, например, коньюнктор. Подобная ситуация возможна и на реальных элементах. Представить результаты в отчёте.

            Рис. 6. Временные диаграммы входных сигналов триггерных схем

 

Таблица 7

вариант	схема	вариант	схема
1	Q2Q1Q0=011	7	Q2Q1Q0=010
2	Q2Q1Q0=101	8	Q2Q1Q0=101
3	Q2Q1Q0=101	9	Q2Q1Q0=110
4	Q2Q1Q0=011	10	Q2Q1Q0=110
5	Q2Q1Q0=010	11	Q2Q1Q0=101
6	Q2Q1Q0=011	12	Q2Q1Q0=001

 

Лабораторная работа №3

по темам:

«Организационные формы монтажа», «Методы монтажа», «Технологическая подготовка производства по проведению монтажа», «Монтаж электронных устройств и электропроводок»

Изучение проводов и кабелей

Цель: изучить устройство, маркировку проводов и кабелей, освоить расчеты по их рациональному экономическому использованию.

Программа

Изучить устройство и маркировку проводов и кабелей.

По заданию преподавателя определить или рассчитать диаметр жил образцов провода или кабеля.

Определить допустимые токовые нагрузки для полученного стандартного сечения.

Рассчитать и выбрать рациональный вариант использования проводов для монтажа проводки.

Ответить на контрольные вопросы.

Наибольшее распространение изолированные провода и кабели получили при монтаже электропроводок. Неизолированные провода применяются, в основном, при строительстве воздушных линий. Устройство проводов и кабелей показано на рисунках.

Все провода и кабели имеют свою маркировку. Для отличия провода от других материалов в их маркировке присутствует буква «П». Рассмотрим некоторые марки проводов. Например, провод АПРВ. Первая буква «А» означает, что жила провода алюминиевая; вторая «П» - провод. Третья буква указывает на вид изоляции (Р - резина, В - поливинилхлорид, Н - нейрит (негорючая резина и т. д.). Четвертая буква определяет материал оболочки (по аналогии с материалом изоляции). Если перед буквой «П» нет буквы «А» это значит, что жила провода медная. В маркировке присутствуют и другие признаки (назначение, степень гибкости и др.) При определении вида работ и мощности электроустановки обязательно присутствует количество проводов или кабелей и сечение жил изделия.

Например, АПВ1 (1X2,5): один провод, одножильный, материал жилы - алюминий, изоляция поливинилхлоридная, сечение жилы 2,5 мм ². С некоторыми упрощениями маркировку проводов можно отнести и к кабелям, однако надо иметь в виду, что здесь нет буквы «П».

Например, ВВГ (Зх4)+( 1x2,5): один кабель гибкий с медными жилами, изоляция жил и оболочка поливинилхлоридная; три жилы сечение 4 мм ² , одна жила сечением 2,5 мм . Сведения о марке провода, площади сечения его жил содержатся в сертификате изделия - документе, определяющем его качество. При отсутствии паспортных данных (документ отсутствует) их можно определить, сравнивая неизвестный провод с изделием, имеющим документ.

Кроме того, сечение можно определить путем инструментального (штангенциркуль, микрометр) измерения диаметра жил и вычисления при помощи формулы. Для получения более точного результата диаметр измеряем троекратно. Среднее значение Дср определяется по формуле:

л ₌Д1 + Д2 + Д3

Дер 4 ,

где Д1; Д2; ДЗ - диаметры жилы проводника при трехкратном его измерении.

8_расч=-^- = 0,785Д_с²_рп.

Далее находится сечение жилы:

где S_расч - расчетное сечение жилы; n - число неизолированных проволочек в одной жиле.

Полученное расчетное сечение S_расч сравним со стандартным сечением (см. таблицу 6.1), которое, в большинстве случаев, не будет с ним совпадать. Поэтому выберем ближайшее стандартное сечение (S_ct. из первого столбца таблицы). В таблице имеются также допустимые токовые нагрузки для медных и алюминиевых жил проводов и кабелей согласно ПЭУ. Например: для медного провода сечением 2,5 мм ² допустимый ток 30А, а для провода алюминиевого того же сечения - ток 24А. Допустимые токи для кабелей зависят от количества жил и от вида изоляции.

Содержание отчета

Название и цель работы.

Эскизы сечений проводов и кабелей.

Результаты измерений сечений жил предложенных образцов провода и кабеля и их допустимых токовых нагрузок.

Анализ и расчет рационального использования проводов и кабелей.

Контрольные вопросы

1.Каково назначение проводов и кабелей?

2.Как по маркировке различить провод и кабель?

3.Какие методы определения сечения жил вы знаете?

4.К чему ведет неправильное определение необходимого сечения жил провода и кабеля?

5.В чем заключается рациональный выбор проводов и кабелей?

 

Лабораторная работа №4

по теме:«Монтаж электродвигателей»

Цель: изучить технологию монтажа электродвигателей на фундаменты и другие основания.

 Программа

Провести внешний осмотр приводного двигателя, составить эскиз установочных размеров (расстояния между осями отверстий лап).

Провести ревизию электродвигателя.

Установить двигатель на основание и отцентрировать его вал с валом рабочей машины (двигатель постоянного тока).

Соединить обмотки в клеммой коробке в звезду или треугольник.

Заземлить электродвигатель и запустить его.

Оформить отчет.

В комплект лабораторного стенда входят: трехфазный асинхронный двигатель, оснащенный короткозамкнутым ротором и выполняющий роль приводной машины.

Начинать работу нужно с внешнего осмотра приводного двигателя, что является начальным этапом его ревизии, объем ревизии зависит от нескольких факторов. Например, если двигатель получен прямо с завода, то его разборка при ревизии может быть неполной, а если со склада, то нужно знать срок его хранения, условия хранения и так далее. Если двигатель хранился более трех лет, а условия его хранения были неблагоприятны (двигатель несколько раз перемещали с места на место, на него попадала влага), то ревизию нужно провести в полном объеме. Внешний осмотр выявит комплектность, отсутствие наружных повреждений (трещин). В процессе осмотра вручную проворачивают вал двигателя (до 10 кВ), если мощность двигателя больше, то его проворачивают рычагом. При этом устанавливают, не погнут ли вал, не забита ли шпоночная канавка, плавно ли вращается вал, нет ли посторонних шумов в подшипниках. Проверка электрической части предполагает определение целостности обмоток «прозвонкой» и измерение мегомметром сопротивления изоляции между обмотками и сопротивления изоляции каждой обмотки относительно корпуса. При температуре 10 - 30 градусов по Цельсию сопротивление должно быть не меньше 0,5 мОм, если оно окажется меньше, то обмотки двигателя нужно сушить. Сушку обмоток двигателя можно провести, обогревая его инфракрасными облучателями или обдувая горячим воздухом (подробно в курсе «Электрические машины»). Если после сушки сопротивление изоляции больше 0,5 мОм, двигатель считается годным к эксплуатации и устанавливается на основание.

Опорными основаниями для двигателей средней и большой мощности служат фундаменты из кирпича, бетона или железобетона. Двигатели малой мощности устанавливаются на станинах машин, на кронштейнах, на бетонном полу и даже на прочном деревянном полу. Иногда, когда прочность стен и потолка достаточны, двигатели малой мощности монтируют и па них. Как правило, на основание крепят устройство («салазки» или опорную плиту), позволяющее изменять положение двигателя относительно рабочей машины или редуктора. Это необходимо для регулировки элементов передачи (натяжение цепи или ремня) и достигается перемещением двигателя вдоль пазов «салазок» или пазов опорной плиты.

Фундаменты выполняют из кирпича, бетона (1 часть цемента, 3 части песка). Время выдержки бетонного фундамента - до 15 дней. Глубина заложения фундамента зависит от вида грунта, глубины промерзания. Желательно укладывать фундамент на материковый грунт. Размеры фундамента в плане на 150 - 200 мм больше, чем площадь основания двигателя. Если условия работы электродвигателя нормальные, то масса фундамента должна превышать массу двигателя в 10 раз. При ударной нагрузке в 20 раз, как правило, фундаменты рядом стоящих двигателей не связывают друг с другом в единое целое, чтобы возможные вибрации не передавались от одного механизма на другой.

После установки двигателя и рабочей машины на фундаменты их положение проверяют по уровню и соосности валов. Соосность устанавливают путем центрирования при помощи скоб 1 и 3, укрепленных на полумуфтах 2 и 4 (рисунок 5.4) При предварительной центровке стальную линейку или стальной уголок накладывают на одну из полумуфт и проверяют наличие зазора между линейкой и второй полумуфтой.

Проверку выполняют в четырех диаметрально противоположных точках. Точки расположены в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Если зазор есть, то под лапы электродвигателя подкладывают прокладки толщиной 0,5 - 0,8 мм, при этом их число должно быть не более четырех. Окончательную центровку проводят при помощи скоб, закрепленных на полумуфтах болтами 6 и хомутами 5. Используя щупы, измеряют зазоры радиальные  и осевые.

Если при проворачивании валов от нулевой точки на 90, 180, 270 градусов радиальные зазоры остаются неизменными, а осевые  меняются, то центры валов совпадают, но их оси расположены под углом. Если осевые зазоры  постоянны, а радиальные нет, то оси валов параллельны, но смещены относительно друг друга. Если меняются и те и другие зазоры, то оси валов находятся под углом и сдвинуты относительно друг друга. В этом случае центровку проводят поэтапно, сначала устраняют сдвиг валов, в затем угол между валами, или наоборот.

После центровки двигатель и рабочая машина должны быть прикреплены болтами на основание. В процессе этого центровка может быть нарушена, поэтому ее надо проверить. Для соблюдения правил техники безопасности валы закрывают кожухом.

После установки двигателя на фундамент (основание) его необходимо подключить к электрической сети. Обмотки асинхронного двигателя включаются по схеме «звезда» или «треугольник». На рисунке 5.5 приведены принципиальные и монтажные схемы соединения фазных обмоток в «звезду» и «треугольник». Если в клемной коробке перемычки, соединяющие выводы начала и конца обмоток, пересекаются между собой, то при длительной эксплуатации от вибрации может нарушиться изоляция. В таком случае очень высока вероятность короткого замыкания. Чтобы этого не случилось, напротив клеммы 1 (начало первой обмотки) выведена клемма 6 (конец третьей обмотки), а напротив клеммы 3 (начало третьей обмотки) клемма 5 (конец второй обмотки). Такое расположение предотвращает пересечение перемычек и возникновение КЗ.

Электропроводку для подключения двигателя к сети выполняют в стальных трубах, металлорукаве или кабелем. Трубу подводят непосредственно к коробке выводов. Для соединения трубы с коробкой используют муфты и сгоны или гибкие вводы. Если проводка проложена в металлорукаве, то для уплотнения ее концов используют втулки из винипласта. Провода, заведенные в коробки, окольцовывают, зачищают и подсоединяют к зажимам клеммников. Клеймные коробки закрывают крышками. Для предотвращения поражения электрическим током людей и животных корпусы электродвигателей и металлические конструкции установки заземляют.

В четырехпроводных сетях, имеющих глухозаземленную нейтраль, все нетоковедущие металлические части соединяют с нулевым проводом, «зануляют». Если будет повреждена изоляции и потенциал попадет на корпус, произойдет короткое замыкание в цепи «фаза-нуль». Сработает защита, и аварийная установка отключится от сети. Каждый двигатель и элемент оборудования зануляют отдельным проводником. Это относится к заземлению.

Качество монтажа проверяют включением двигателя в сеть вхолостую, а затем и под нагрузкой. Предварительно измеряют сопротивление обмоток двигателя, проводки. Проверяют исправность зануления и пускозащитных аппаратов. После этого двигатель отсоединяют от рабочей машины и толчком запускают в работу. При этом не допускают его полного разгона, разгон возможен только до 30% его номинальной скорости. Двигатель отключают и на слух определяют наличие посторонних шумов. При отсутствии последних двигатель включают на один час и проверяют прочность конструкции, степень нагрева обмоток и подшипников (не более 95 градусов). После этого двигатель подсоединяют к рабочей машине и испытывают под нагрузкой 3 часа. Через каждые 30 минут измеряют температуру обмоток (не более 105 градусов для изоляции класса А).

Содержание отчета 

Выполнить эскиз фундамента или другого основания. Выполнить эскиз посадочных размеров двигателя. Показать расположение валов двигателя и рабочей машины при различных величинах, положение элементов на рисунке соответствует 0 градусов.       

Привести примеры требований ПУЭ по монтажу электродвигателей.

Контрольные вопросы

1.Какие работы предшествуют монтажу электродвигателей?

2.Что включает в себя ревизия электродвигателей?

3.В чем заключается центровка валов?

4.Как выполнить зануление и измерить направление вращения асинхронного двигателя?

5.Как опробовать двигатель вхолостую и под нагрузкой?

 

Перечень теоретических вопросов (тестовые задания):

1.           Персонал, осуществляющий оперативное управление и обслуживание электроустановок (осмотр, оперативные переключения, подготовка рабочего места, допуск и надзор за работающими, подготовка рабочего места, выполнение работ в порядке текущей эксплуатации)

1. Оперативный
2. Ремонтный
3. Оперативно-ремонтный

2.           Персонал, обеспечивающий техническое обслуживание и ремонт, монтаж, наладку и испытание электрооборудования

1. Оперативный
2. Ремонтный
3. Оперативно-ремонтный

3.           Ремонтный персонал, специально обученный и подготовленный для оперативного обслуживания в утвержденном объеме закрепленных за ним электроустановок

1. Оперативный
2. Ремонтный
3. Оперативно-ремонтный

4.           Персонал, у которого в управляемом им технологическом процессе основной составляющей является электрическая энергия, использующий в работе переносной электроинструмент и ручные электрические машины

1. Электротехнический
2. Электротехнологический
3. Неэлектротехнический

5.           Работники, не состоящие в штате энергослужбы предприятия, но подчиняющиеся ей в техническом отношении, выполняющему работы, при которых может возникнуть опасность поражения электрическим током

1.      Электротехнический

2.      Электротехнологический

3.      Неэлектротехнический

6.           Группа по электробезопасности, присеваемая неэлектротехническому персоналу

1.    I  группа

2.    II группа

3.    III группа

7.           Комплекс мероприятий, включающих в себя осмотры, межремонтное обслуживание, профилактические испытания и диагностику оборудования

1.    Плановый ремонт

2.    Техническое обслуживание

3.    Межремонтное обслуживание

8.           Комплекс мероприятий, включающих в себя текущий и капитальный ремонт электрооборудования

1.    Плановый ремонт

2.    Техническое обслуживание

3.    Межремонтное обслуживание

9.           Комплекс мероприятий, включающих в себя систематические осмотры оборудования, контроль за режимом работы, устранение мелких неисправностей

1. Плановый ремонт
2. Техническое обслуживание
3. Межремонтное обслуживание

10.       Какой ремонт  проводится по следующей документации: техническое описание и инструкция по техническому обслуживанию; паспорт на электрооборудование; ведомость запасных частей, принадлежностей, материалов

1. Плановый ремонт
2. Текущий ремонт
3. Капитальный ремонт

11.       Какой ремонт  проводится по следующей документации: общее руководство по ремонту; технические условия (ТУ) на капитальный ремонт; нормы расхода материалов и запасных частей

1. Плановый ремонт
2. Текущий ремонт
3. Капитальный ремонт

12.       Документация, необходимая для оценки показателей, полученных при испытании электрооборудования, а также при расследовании аварий, происшедших в электрохозяйстве промышленных предприятий

1. Техническая документация
2. Технологическая документация
3. Проектная документация

13.       Графические или текстовые документы, которые отдельно или в совокупности с другими документами определяет технологический процесс или операцию

1.    Техническая документация

2.    Технологическая документация

3.    Проектная документация

14.       Документация, включающая рабочие и технические чертежи и схемы, электротехнические расчеты  электроустановок

1. Техническая документация
2. Технологическая документация
3. Проектная документация

15.       Технический документ, в который вносят подробные записи о работах, проведенных при ремонте электрооборудования и аппаратов без учета работ, выполненных при капитальном ремонте

1.    Журнал дефектов и неполадок

2.    Журнал учета работ в электроустановках по нарядам и распоряжениям

3.    Оперативный журнал

16.       Технический документ, в который вносят подробные записи о работах в электроустановках по нарядам допускам и распоряжениям

1.    Журнал дефектов и неполадок

2.    Журнал учета работ в электроустановках по нарядам и распоряжениям

3.    Оперативный журнал

17.       Технический документ, в который вносят результаты проверки знаний правил устройства электроустановок, правил технической эксплуатации электроустановок потребителей

1. Журнал регистрации  инструктажа на рабочем месте
2. Журнал учета проверки знаний норм и правил работы в электроустановках
3. Журнал учета присвоения группы по электробезопасности

18.       Технический документ, в который вносят подробные записи о работах в электроустановках по нарядам допускам и распоряжениям

1.  Журнал регистрации  инструктажа на рабочем месте
2. Журнал учета работ в электроустановках по нарядам и распоряжениям
3. Журнал учета присвоения группы по электробезопасности

19.       Технический документ, в который оформляется присвоение группы по электробезопасности электротехническому и неэлектротехническому персоналу, после проведения инструктажа

1.    Журнал дефектов и неполадок

2.    Журнал учета работ в электроустановках по нарядам и распоряжениям

3.    Журнал учета присвоения группы по электробезопасности

20.       Действия коммутационными аппаратами, имеющие целью изменение схемы электроустановки или состояния оборудования

1.    Оперативные переключения

2.    Оперативное управление 

3.    Оперативное ведение 

21.       Управление состоянием оборудования, при котором переключения в электроустановках могут выполняться только по распоряжению оперативного персонала определенного уровня и в заданной им последовательности

1.    Оперативные переключения 

2.    Оперативное управление 

3.    Оперативное ведение 

22.        Управление состоянием оборудования, при котором переключения в электроустановках выполняются по разрешению оперативного персонала определенного уровня

1.    Оперативные переключения

2.    Оперативное управление 

3.    Оперативное ведение 

23.       Устное задание на выполнение переключений в электроустановках, которое содержит цель операций и последовательность их выполнения, и подлежит фиксации в оперативно-диспетчерской документации всеми участвующими в оперативных переключениях лицами

1. Распоряжение о переключениях 
2. Разрешение о переключениях 
3. Лицо, контролирующее переключения 

24.       Электротехнический персонал, непосредственно выполняющий переключения, которое осуществляет пооперационный контроль и следит за ходом переключений в целом согласно бланку переключений

1.    Распоряжение о переключениях 

2.    Разрешение о переключениях 

3.    Лицо, контролирующее переключения 

25.       Согласие персонала, в ведении которого находится оборудование, на выполнение переключений персоналом, который осуществляет оперативное управление этим оборудованием

1.    Распоряжение о переключениях 

2.    Разрешение о переключениях 

3.    Лицо, контролирующее переключения 

26.       Электрическая схема с нанесенными оперативными названиями оборудования и коммутационных аппаратов с фактическим отображением их состояния

1.    Мнемосхема

2.    Оперативная схема

3.    Ремонтная схема

27.       Совокупность элементов и средств отображения информации, которые наглядно представляют электрическую схему электростанции (подстанции, электрической сети) и состояние коммутационных аппаратов

1.    Мнемосхема

2.    Оперативная схема

3.    Ремонтная схема

28.       Документ описательного характера, который определяет условия отклонения от нормальной схемы электроустановки или сети, мероприятия по режиму, РЗА и ПА, которые необходимо при этом выполнить

1. Мнемосхема
2. Оперативная схема
3. Ремонтная схема

29.       Составленное на специальном бланке распоряжение на производстве оперативных переключений на достижение одной конкретной цели, которым пользуется оперативный персонал непосредственно на месте выполнения переключений, и где поочередно указаны все операции с силовым оборудованием, в цепях РЗА, устройствах ПА и основные проверочные действия

1. Бланк переключений
2. Программа переключений
3. Оперативные переключения

30.        Оперативный документ с планом упорядоченной последовательности работ, направленных на решение конкретной задачи по переключениям в электроустановках разных уровней управления и разных энергообъектов или во время испытаний и ввода нового оборудования

1. Бланк переключений
2. Программа переключений
3. Оперативные переключения

31.       Схемы показывают основные функциональные части устройства, их назначение и взаимосвязь; выполняются на стадиях, предшествующих разработке схем других типов, и используются для ознакомления с устройством

1. Принципиальные схемы
2. Структурные  схемы
3. Функциональные схемы

32.       Схемы показывают отдельные процессы происходящие в цепях устройств (установок), и используются при изучении их общего принципа действия

1. Принципиальные схемы
2. Монтажные схемы
3. Функциональные схемы

33.       Схемы служат основанием для разработки конструкторской документации, на них приводятся все элементы и связи между элементами и они дают детальное представление о принципе действия устройства

1. Принципиальные схемы
2. Монтажные схемы
3. Функциональные схемы

34.       Схемы показывают связи между элементами устройства, чем они осуществляются (провода, жгуты, трубопроводы), места присоединения и вводов

1.    Схемы  соединений

2.    Схемы подключений

3.    Схемы расположения

35.       Схемы показывают внешнее подключения устройств

1.    Схемы  соединений

2.    Схемы подключений

3.    Схемы расположения

36.       Схемы показывают расположение составных частей устройств, а если необходимо, то и проводов, жгутов, кабелей, трубопроводов и др.

1.    Схемы  соединений

2.    Схемы подключений

3.    Схемы расположения

37.       Это документ, где прописываются технические требования, которым должна удовлетворять указанная в документе продукция. Кроме того, документ должен содержать перечень процедур, необходимых для проверки соблюдения данных технических требований 

1.    Технические условия

2.    Технический регламент

3.    Условия эксплуатации

38.       Документ, который принят в установленном порядке законодательством РФ, федеральным законом или указом президента, устанавливает правила и требования, обязательные к выполнению

1.      Технические условия

2.      Технический регламент

3.      Условия эксплуатации

39.       Допуск к стажировке (дублированию) оформляется документом

1. Распоряжением
2. Приказом
3. Актом

40.       Результаты проверки знаний работников, электротехнического и  административно-технического  персонала электроустановок заносят

1. Журнал учета работ в электроустановках
2. Журнал учета проверки знаний норм и правил работы
3. Журнал учета присвоения группы по электробезопасности
   

3.2.Контрольно-оценочные материалы для промежуточной аттестации по МДК 01.01 «Технология монтажа и наладки электронного оборудования и систем автоматического управления»  

3.2.1.Перечень вопросов для 2 курса

1.Монтаж датчиков и первичных приборов. 2.Элементы автоматизации оборудования 3.Понятие об отборных устройствах давления 4.Закладные конструкции на технологическом оборудовании 5. Импульсные трубопроводы 6. Схема монтажа и обвязки 7.Запорная арматура трубопроводов 8.Правила выполнения схем соединений внешних проводок                                                                                                                                                           9.Схемы внешних соединений 10.Пусконаладочные работы 11.Монтажные электрические схемы 12.Эксплуатационные и конструктивные требования 13.Этапы пусконаладочных щитов                                                                                            14.Монтажные схемы щитов 15.Заземление щитов, электроаппаратуры и киповских трасс                                                        16.Требования к первичным измерительным преобразователям                                                                                                                                                   17.Провода и кабели для киповских электропроводок, область применения                                18.Монтаж средств КИПиА в пожаро – и взрывоопасных помещениях                                                                                                                                  19.Исполнение измерительных преобразователей, виды защит                                                                            20Техника безопасности примонтажных и демонтажных операциях                                                                                                                                      21.Прокладка труб открытым, закрытым способом.                                                                                 22.Требования безопасности в аварийных ситуациях                                                                                                                                                       23.Наладка и опробование систем защиты и сигнализации                                                      24.Техника безопасности при проведении пуско- наладочных работ 25.Автоматизация  в современном мире                                                                                       26.Элементы автоматизации  оборудования                                                                                                                                                         27.Виды и типы схем                                                                                                                          28.Правила безопасной работы с электрооборудованием -                                                                                                                                                      29.Меры безопасности при обслуживании средств автоматики на действующих установках химической отрасли 30.Общие сведения монтажных щитов                                                                                                                                 31.Монтаж и подключение релейных блоков                                                                                              32. Контакты реле                                                                                                                                                           33.Правила безопасной работы с электрооборудованием                                                                34.Монтаж и подключение релейных панелей, релейных шкафов                                                                                                                                                35.Датчики, классификация                                                                                                            36.Требования безопасности труда при монтажных работах                                                                                                                                                                                                              37.Основные параметры датчиков                                                                                                                       38. Особенности монтажа                                                                                                                                             39.Датчики, назначение .                                                                                                                                40.Реле времени.     3.2.2.Экзаменационные билеты для промежуточной аттестации по МДК.01.01. Билет  1                                                                                                                                                           1. Монтаж датчиков и первичных приборов.                                                                                    2. Элементы автоматизации оборудования Билет 2                                                                                                                                            1.Понятие об отборных устройствах давления                                                                                            2.Закладные конструкции на технологическом оборудовании Билет  3 1. Импульсные трубопроводы                                                                                                                             2. Схема монтажа и обвязки Билет  4                                                                                                                                           1.Запорная арматура трубопроводов                                                                                               2.Правила выполнения схем соединений внешних проводок  Билет  5                                                                                                                                                             1.Схемы внешних соединений                                                                                                2.Пусконаладочные работы Билет  6                                                                                                                                                 1.Монтажные электрические схемы                                                                             2.Эксплуатационные и конструктивные требования Билет  7                                                                                                                                                1.Этапы пусконаладочных щитов                                                                                            2.Монтажные схемы щитов Билет  8 1.Заземление щитов, электроаппаратуры и киповских трасс                                                        2.Требования к первичным измерительным преобразователям Билет  9                                                                                                                                                   1.Провода и кабели для киповских электропроводок, область применения                                2.Монтаж средств КИПиА в пожаро – и взрывоопасных помещениях Билет  10                                                                                                                                     1.Исполнение измерительных преобразователей, виды защит                                                                            2.Техника безопасности примонтажных и демонтажных операциях  Билет  11                                                                                                                                             1.Прокладка труб открытым, закрытым способом.                                                                                 2.Требования безопасности в аварийных ситуациях  Билет  12                                                                                                                                                      1.Наладка и опробование систем защиты и сигнализации                                                      2.Техника безопасности при проведении пуско- наладочных работ Билет  13                                                                                                                                       1.Автоматизация  в современном мире                                                                                       2.Элементы автоматизации  оборудования Билет  14                                                                                                                                                               1.Виды и типы схем                                                                                                                          2.Правила безопасной работы с электрооборудованием - Билет  15                                                                                                                                                      1.Меры безопасности при обслуживании средств автоматики на действующих установках химической отрасли                                                                                                            2.Общие сведения монтажных щитов - Билет 16                                                                                                                                   1.Монтаж и подключение релейных блоков                                                                                              2. Контакты реле  Билет 17                                                                                                                                                          1.Правила безопасной работы с электрооборудованием                                                                2.Монтаж и подключение релейных панелей, релейных шкафов Билет 18                                                                                                                                                 1.Датчики, классификация                                                                                                            2.Требования безопасности труда при монтажных работах                                                Билет 19                                                                                                                                                              1. Основные параметры датчиков                                                                                                                       2. Особенности монтажа Билет 20                                                                                                                                              1.Датчики, назначение.                                                                                                                                2. Реле времени.

 

 

3.2.3.Перечень вопросов для 3 курса

1. Технологичность заготовок, получаемых горячим пластическим деформированием и холодной штамповкой.

2. Технологичность конструкций механически обрабатываемых деталей.

3. Технологичность изделий при сборке.

4. Автоматизация работ в литейных цехах.

5. Автоматизация работ по сварке и резке металлов.

6. Технологические основы металлообработки резанием.

7. Диагностика технического состояния оборудования.

8. Основные определения (машина, рабочий цикл, рабочие и холостые ходы, автомат).

9. Основные определения (полуавтоматы, автоматический цех, автоматическая линия).

10. Машины-автоматы.

11. Функции систем управления.

12. Роторные конвейерные линии.

13. Общие сведения о роботах.

14. Общие сведения о робототехнологических комплексах.

15. Организация работ по монтажу средств и систем автоматизации.

16. Основные направления автоматизации контроля.

17. Пассивный и активный контроль.

18. Роботизированные технологические комплексы для механической обработки деталей.

19. Система автоматического контроля системы.

20. Автоматическая сигнализация и защита.

21. Классификация датчиков сигнала

22.Устройства и принцип работы датчика

23. Основные характеристики электрических датчиков

24. Классификация исполнительных механизмов САУ

25. Виды усилителей, принципы их работы                              

26. Правила безопасной работы с электрооборудованием

27. Назначение и классификация усилительных элементов, их принцип работы

28. Переключающие устройства и распределители

29. Назначение и принцип работы электромагнитных силовых механизмов

30. Виды систем автоматического управления

31. Классификация систем автоматического управления

32. Системы автоматической сигнализации  

33. Принцип усиления сигналов и режимы работы транзисторов.

34. Требования к спроектированному технологическому процессу монтажа

35. Фотоэлектрический датчик Классификационная схема организационных форм монтажа.

36. Подвижный монтаж со свободным и с принудительным ритмом.

 

 

3.2.4. Экзаменационные билеты для 3 курса.

1. Технологичность заготовок, получаемых горячим пластическим деформированием и холодной штамповкой.

2. Технологичность конструкций механически обрабатываемых деталей.

Билет 2

1. Технологичность изделий при сборке.

2. Автоматизация работ в литейных цехах.

Билет  3

1. Автоматизация работ по сварке и резке металлов.

2. Технологические основы металлообработки резанием.

Билет  4

1. Диагностика технического состояния оборудования.

2. Основные определения (машина, рабочий цикл, рабочие и холостые ходы, автомат).

Билет  5

1. Основные определения (полуавтоматы, автоматический цех, автоматическая линия).

2. Машины-автоматы.

Билет  6

1. Функции систем управления.

2. Роторные конвейерные линии.

Билет  7

1. Общие сведения о роботах.

2. Общие сведения о робототехнологических комплексах.

Билет  8

1. Организация работ по монтажу средств и систем автоматизации.

2. Основные направления автоматизации контроля.

Билет  9

1. Пассивный и активный контроль.

2. Роботизированные технологические комплексы для механической обработки деталей.

Билет  10

1. Система автоматического контроля системы.

2. Автоматическая сигнализация и защита.

Билет  11

1.Классификация датчиков сигнала

2.Устройства и принцип работы датчика

Билет  12

1. Основные характеристики электрических датчиков

2. Классификация исполнительных механизмов САУ

Билет  13

1. Виды усилителей, принципы их работы

2. Правила безопасной работы с электрооборудованием

Билет  14

1.Назначение и классификация усилительных элементов, их принцип работы

2. Переключающие устройства и распределители

Билет  15

1. Назначение и принцип работы электромагнитных силовых механизмов

2. Виды систем автоматического управления

Билет 16

1.Классификация систем автоматического управления

2.Системы автоматической сигнализации

Билет 17

1. Принцип усиления сигналов и режимы работы транзисторов.

2.Требования к спроектированному технологическому процессу монтажа

Билет 18

1. Классификационная схема организационных форм монтажа.

2. Подвижный монтаж со свободным и с принудительным ритмом.

 

 

3.2.5.Перечень вопросов для экзамена 4 курс.

1. Автоматизация производства. Что такое АСУП и АСУТП.

2. Основные требования к проекту производства работ.

3. Организация монтажно-наладочных работ.

4. Монтаж АСУ ТП и систем управления промышленными роботами

5. Монтаж скрытых электрических проводок систем автоматизации

6. Организация наладочных работ.

7. Контрольно-измерительные приборы. Классификация.

8.Специальный инструмент, монтажные приспособления и средства малой механизации.

9. Монтаж микропроцессорных устройств

10. Наладка микропроцессорных устройств, технических средств АСУ ТП и систем управления промышленными роботами

11. Датчики. Классификация. Применение.

12. Монтаж открытых электрических проводок систем автоматизации

13.Монтаж трубных проводок систем автоматизации.

14. Техническая документация при выполнении наладочных работ.

15. Организация службы КИПиА на предприятиях отрасли

16. Структура участка ремонта средств КИПиА.

17. Повышение надежности средств и систем автоматизации в процессе монтажа, наладки и эксплуатации.

18.Монтаж отборных устройств и первичных измерительных преобразователей.

19. Пусконаладочные работы при монтаже электроустановок.

20. Ручной инструмент для разделки жил, проводов и кабелей.

21. Конструкция щитов и пультов.

22.Монтаж исполнительных и регулирующих устройств.

23. Техническое обслуживание средств автоматизации.

24. Меры техники безопасности при проведении монтажных работ.

25.Основные принципы наладки АСУ ТП.

26. Проверка и наладка средств измерения и автоматизации.

27. Релейные системы. Магнитные выключатели. Датчики.

28.Монтаж и отладка МПС.

29. Стадии и этапы создания автоматических систем.

30. Принципы построения схемы автоматизации.

31.Стадии и этапы создания АСУ.

32. Правила построения условных обозначений.

33. Классификация электрических проводок.

34.Устройство приборов для измерения уровня, способы измерений.

35. Принципы построения схемы автоматизации производства.

36. Защита электроустановок. Заземление.

37.Электроизмерения с использованием контрольно-измерительной аппаратуры.

38.Описание чертежей общего вида. Принципиальная схема.

39.Требования к содержанию документов с решениями по информационному обеспечению.

40.Наладка схем технологической защиты и блокировки.

41.Монтаж приборов, регулирующих устройств и аппаратуры управления на щитах и пультах.

42.Назначение, устройство и классификация реле.

43.Проверка, испытание и сдача смонтированных систем автоматизации.

44.Ремонт средств измерения и автоматизации.

45.Прокладка кабелей в производственных помещениях и на открытом воздухе.

46.Устройство приборов для измерения температуры, способы измерений.

47.Монтаж трубных проводок систем автоматизации.

48.Автоматизация производства. Что такое АСУП и АСУТП.

49.Основные требования к проекту производства работ.

50.Электроизмерения с использованием контрольно-измерительной аппаратуры.

51.Меры техники безопасности при проведении монтажных работ.

 

 

 

3.2.6. Экзаменационные билеты для 4 курса.

Билет №1

1.Автоматизация производства. Что такое АСУП и АСУТП.

2.Основные требования к проекту производства работ.

3.Организация монтажно-наладочных работ.

Билет №2

1.Монтаж АСУ ТП и систем управления промышленными роботами

2.Монтаж скрытых электрических проводок систем автоматизации

3.Организация наладочных работ.

Билет №3

1.Контрольно-измерительные приборы. Классификация.

2.Специальный инструмент, монтажные приспособления и средства малой механизации.

3.Монтаж микропроцессорных устройств

Билет №4

1.Наладка микропроцессорных устройств, технических средств АСУ ТП и систем управления промышленными роботами

2.Датчики. Классификация. Применение.

3.Монтаж открытых электрических проводок систем автоматизации

Билет №5

1.Монтаж трубных проводок систем автоматизации.

2.Техническая документация при выполнении наладочных работ.

3.Организация службы КИПиА на предприятиях отрасли

Билет №6

1.Структура участка ремонта средств КИПиА.

2.Повышение надежности средств и систем автоматизации в процессе монтажа, наладки и эксплуатации.

3.Монтаж отборных устройств и первичных измерительных преобразователей.

Билет №7

1.Пусконаладочные работы при монтаже электроустановок.

2.Ручной инструмент для разделки жил, проводов и кабелей.

3.Конструкция щитов и пультов.

Билет №8

1.Монтаж исполнительных и регулирующих устройств.

2.Техническое обслуживание средств автоматизации.

3.Меры техники безопасности при проведении монтажных работ.

Билет №9

1.Основные принципы наладки АСУ ТП.

2.Проверка и наладка средств измерения и автоматизации.

3.Релейные системы. Магнитные выключатели. Датчики.

Билет №10

1.Монтаж и отладка МПС.

2.Стадии и этапы создания автоматических систем.

3.Принципы построения схемы автоматизации.

Билет №11

1.Стадии и этапы создания АСУ.

2.Правила построения условных обозначений.

3.Классификация электрических проводок.

Билет №12

1.Устройство приборов для измерения уровня, способы измерений.

2.Принципы построения схемы автоматизации производства.

3.Защита электроустановок. Заземление.

Билет №13

1.Электроизмерения с использованием контрольно-измерительной аппаратуры.

2.Описание чертежей общего вида. Принципиальная схема.

3.Требования к содержанию документов с решениями по информационному обеспечению.

Билет №14

1.Наладка схем технологической защиты и блокировки.

2.Монтаж приборов, регулирующих устройств и аппаратуры управления на щитах и пультах.

3.Назначение, устройство и классификация реле.

Билет №15

1.Проверка, испытание и сдача смонтированных систем автоматизации.

2.Ремонт средств измерения и автоматизации.

3.Прокладка кабелей в производственных помещениях и на открытом воздухе.

Билет №16

1.Устройство приборов для измерения температуры, способы измерений.

2.Монтаж трубных проводок систем автоматизации.

3.Автоматизация производства. Что такое АСУП и АСУТП.

Билет №17

1.Основные требования к проекту производства работ.

2.Электроизмерения с использованием контрольно-измерительной аппаратуры.

3.Меры техники безопасности при проведении монтажных работ.

 

 

 

4.Контрольно-оценочные материалы по МДК 01.02. «Технология монтажа и наладки электронного оборудования электронной части станков с числовым программным управлением (ЧПУ)».

 

4.1.Контрольно-оценочные материалы для промежуточной аттестации по МДК 01.02.

4.1.1.Перечень вопросов для экзамена. 4 курса.

1. Этапы подготовки управляющих программ. Охарактеризуйте уровень автома­тизации на различных этапах.

2. Программирование обработки винтовых поверхностей. Приведите механизм выбора режимов резания для случая нарезания винтовой поверхности.

3. Приведите правила, соблюдаемые при построении траектории движения центра инструмента на РТК.

4. Приведите механизм определения координат опорных точек на контуре детали.

5. Выбор параметров резания при работе на станках с ЧПУ. Охарактеризуйте методику выбора параметров режимов резания при токарной обработке.

6. Приведите общую последовательность выбора параметров режима резания при токарной обработке.

7. Глубина резания. Как выбирают глубину резания при токарной обработке. Глу­бина резания при чистовом и черновом проходах.

8. Подача. Относительно каких условий технических ограничений назначают по­дачу при токарной обработке.

9. Скорость резания. От каких критериев зависит выбор скорости резания при то­карной обработке.

10. Охарактеризуйте особенности выбора параметров режима обработки для стан­ков с ЧПУ.

11. Приведите механизм определения координат опорных точек на контуре детали.

12. Учет экономической стойкости инструмента. Мощность резания, стойкость ин­струмента, экономическая стойкость.

13. Учет хрупкого разрушения. Перечислите факторы, связанные с разрушением инструмента.

14. Приведите технологический подход выбора режимов резания при многопро­ходной обработке крепежных резьб.

15. Программирование обработки тел вращения. Приведите общую последова­тельность при подготовке УП обработки тел вращения.

16. Общая методика подготовки УП обработки деталей типа «Вал».

17. Уточненные режимы резания при составлении РТК деталей типа «Вал».

18. Классифицируйте фрезерные операции с точки зрения специфики программи­рования.

19. Разновидности фрезерования на станках с ЧПУ.

20. Как делятся элементы контура обрабатываемых деталей при программирова­нии фрезерных операций.

21. Выделите определенные области обработки (зоны) при фрезеровании на стан­ках с ЧПУ.

22. Фрезерные операции на станках с ЧПУ. Припуски на обработку при черновых и чистовых проходах.

23. Фрезерные операции на станках с ЧПУ. Обрабатываемые области.

24. Приведите типовые траектории фрезы при обработке на станке с ЧПУ.

25. Основные методы формирования траектории фрезы при фрезерной обработке на станке с ЧПУ.

26. Врезание инструмента в металл - важный момент при программировании фре­зерной обработки на станке с ЧПУ.

27. Приведите последовательность выбора инструмента для фрезерования на стан­ках с ЧПУ.

28. Выбор типа фрезы при фрезеровании на станках с ЧПУ. Приведите основные параметры фрез.

29. Основной параметр фрезы при выбранном материале режущей части — наруж­ный диаметр фрезы Э.

30. Приведите общую методику программирования сверлильных операций.

31. Основной параметр фрезы при выбранном материале режущей части - длина рабочей части /.

32. Приведите общую методику выбора параметров режима резания при фрезеро­вании.

33. Параметры режима резания при фрезеровании на станках с ЧПУ. Длина рабо­чих ходов.

34. Параметры режима резания при фрезеровании на станках с ЧПУ. Скорость ре­зания.

35. Параметры режима резания при фрезеровании на станках с ЧПУ. Подача.

36. Как влияет диаметр инструмента на его жесткость при фрезеровании на стан­ках с ЧПУ.

4.1.2 Экзаменационные билеты для 4 курса.

 

Билет 1

1. Приведите правила, соблюдаемые при построении траектории движения центра инструмента на РТК.

2. Этапы подготовки управляющих программ. Охарактеризуйте уровень автома­тизации на различных этапах.

Билет 2

1. Приведите последовательность оформления расчетно-технологической карты (РТК). 2. Приведите механизм определения координат опорных точек на контуре детали.

Билет 3

1. Выбор параметров резания при работе на станках с ЧПУ. Охарактеризуйте методику выбора параметров режимов резания при токарной обработке.

2. Приведите общую последовательность выбора параметров режима резания при токарной обработке.

Билет 4

1. Глубина резания. Как выбирают глубину резания при токарной обработке. Глу­бина резания при чистовом и черновом проходах.

2. Подача. Относительно каких условий технических ограничений назначают по­дачу при токарной обработке.

Билет 5

1. Скорость резания. От каких критериев зависит выбор скорости резания при то­карной обработке.

2. Охарактеризуйте особенности выбора параметров режима обработки для стан­ков с ЧПУ.

Билет 6

1. Учет хрупкого разрушения. Перечислите факторы, связанные с разрушением инструмента.

2. Учет экономической стойкости инструмента. Мощность резания, стойкость ин­струмента, экономическая стойкость.

Билет 7

1. Программирование обработки винтовых поверхностей. Приведите механизм выбора режимов резания для случая нарезания винтовой поверхности.

2. Приведите технологический подход выбора режимов резания при многопро­ходной обработке крепежных резьбе.

Билет 8

1. Программирование обработки тел вращения. Приведите общую последова­тельность при подготовке УП обработки тел вращения.

2. Общая методика подготовки УП обработки деталей типа «Вал».

Билет 9

1. Уточненные режимы резания при составлении РТК деталей типа «Вал».

2. Классифицируйте фрезерные операции с точки зрения специфики программи­рования.

Билет 10

1. Разновидности фрезерования на станках с ЧПУ.

2. Как делятся элементы контура обрабатываемых деталей при программирова­нии фрезерных операций.

Билет 11

1. Основные методы формирования траектории фрезы при фрезерной обработке на станке с ЧПУ.

2. Фрезерные операции на станках с ЧПУ. Припуски на обработку при черновых и чистовых проходах.

Билет 12

2. Фрезерные операции на станках с ЧПУ. Обрабатываемые области.

1. Приведите типовые траектории фрезы при обработке на станке с ЧПУ.

Билет 13

1. Выделите определенные области обработки (зоны) при фрезеровании на стан­ках с ЧПУ.

2. Врезание инструмента в металл - важный момент при программировании фре­зерной обработки на станке с ЧПУ.

Билет 14

1. Приведите общую методику программирования сверлильных операций.

2. Выбор типа фрезы при фрезеровании на станках с ЧПУ. Приведите основные параметры фрез.

Билет 15

1. Основной параметр фрезы при выбранном материале режущей части — наруж­ный диаметр фрезы 2. Как влияет диаметр инструмента на его жесткость при фрезеровании на стан­ках с ЧПУ.

Билет 16

1. Основной параметр фрезы при выбранном материале режущей части - длина рабочей части /.

2. Параметры режима резания при фрезеровании на станках с ЧПУ. Подача.

Билет 17

1. Параметры режима резания при фрезеровании на станках с ЧПУ. Длина рабо­чих ходов.

2. Параметры режима резания при фрезеровании на станках с ЧПУ. Скорость ре­зания.

Билет 18

1. Приведите общую методику выбора параметров режима резания при фрезеро­вании.

2. Приведите последовательность выбора инструмента для фрезерования на стан­ках с ЧПУ.

 

4.2. Контрольно-оценочные материалы для текущего контроля по МДК 01.02

««Технология монтажа и наладки электронного оборудования электронной части станков с числовым программным управлением (ЧПУ)».

 

Контрольные вопросы по теме: «Составление функциональных схем управления станков с ЧПУ».

1.   Перечислить критерии выбора номенклатуры деталей для обработки на фрезерных станках с ЧПУ.

2.   Перечислить критерии группирования деталей, обрабатываемых на фрезерных станках с ЧПУ.

3.   Составить схемы возможных вариантов группирования.

4.   Для чего служат подготовительные функции, и какие вы знаете?

5.   Для чего предназначены функции М, и какие вы знаете?

 

Общие контрольные вопросы по темам: «Конструктивные особенности схем электронного оборудования станков с ЧПУ»; «Функциональные схемы систем управления и питания»;

1.   Какие стандартные технологические циклы вы знаете?

2.   Какие виды интерполяции реализованы в УЧПУ HAAS?

3.   Дать пример кодирования круговой интерполяции.

4.   Сущность приоритетного перечня требований к ТП и примеры его использования при выполнении работы.

5. Какие способы разбиения припусков при фрезерной обработке вы знаете, и как они используются?

Общие контрольные вопросы по пройденным темам: «Техническая документация станка с ЧПУ».

«Особенности электромонтажных работ на станках с ЧПУ»; «Система управления станками»;

«Монтаж механических, гидравлических, электрических и электронных устройств токарного станка»; «Испытание приборов».

1.Как делятся элементы контура обрабатываемых деталей при программирова­нии фрезерных операций.                                                                                                                                                                2.Монтаж и подключение релейных блоков                                                                                                       3.Следящие системы                                                                                                                                4.Копировальные системы                                                                                                                         5.Особенности наладки станков с ЧПУ

 

Лабораторная работа

«Структурно-технологическое моделирование вертикально-сверлильного станка с ЧПУ»

Назначение и основные узлы станка

Станок модели 2Р135Ф2 предназначен для обработки отверстий в деталях изготавливаемых небольшими партиями.

Обрабатываемая деталь закрепляется на крестовом столе (рис. 1), который, перемещаясь последовательно в двух взаимно-перпендикулярных направлениях, устанавливает ее в заданной позиции, т. е. обеспечивает совпадение осей обрабатываемых отверстий с осью вращения шпинделя, причем с высокой точностью (в пределах ± 0,05 мм).

Обработка отверстий производиться инструментами, находящимися в шпинделях шестипозиционной револьверной головки.

Сверление, рассверливание, зенкерование, развертывание выполняется по циклу «быстрый подвод - рабочая подача – быстрый отвод». Цекование и зенкование могут производиться с выдержкой без подачи в конце рабочего хода. Стол, салазки и суппорт револьверной головки имеют электромеханические замкнутые приводы. С ходовыми винтами приводов связаны измерительные преобразователи (сельсины), контролирующие перемещения. Станок оснащен системой ЧПУ «Координата С-70-3», позволяющей ему работать в полуавтоматическом режиме (установка заготовки и снятие детали осуществляется вручную). Управляющая программа задаётся на восьмидорожковой перфоленте в коде ИСО-7 бит.

 

Привод главного движения.

Ступенчатая коробка скоростей обеспечивает 12 частот вращения шпинделя, которые переключаются автоматически при помощи электромагнитных муфт. Электродвигатель М₂ (N = 4,5 кВт; n = 960 об/мин)

 

 

 

Рис. 1. Общий вид вертикально-сверлильного станка с ЧПУ мод. 2Р135Ф2: 

1 – шестипозиционная револьверная головка;

2 – крестовый стол

 

 

 Рис. 2. Кинематическая схема вертикально-сверлильного станка с ЧПУ мод. 2Р135Ф2

 

Кинематика станка

 

Привод суппорта револьверной головки

Быстрое перемещение суппорт получает от электродвигателя постоянного тока ПБСТ-23 (N =1,3 кВт; n = 60......3000 об/мин) при включении электромагнитной муфты М_Э3.

Рабочая подача производиться от электродвигателя М₂ при включении электромагнитной муфты М_Э1.

 

Привод поворота револьверной головки

Механизм периодических поворотов револьверной головки получает движение от двухскоростного асинхронного электродвигателя М₅ (N =0,7/0,9 кВт; n = 1400/2700 об/мин). Вначале цикла поворота происходит освобождение механизма зажима револьверной головки. При включении электродвигателя и муфты вращение получает червяк. Вследствие того, что вал вместе с червячным колесом заторможены, червяк вывинчиваясь из него перемещает вниз рейку. От реечного колеса движение передается зубчато-реечной паре.

Рейка выводит колесо из зацепления с другим колесом, благодаря чему на шпиндель находящийся в рабочей позиции револьверной головки, перестает вращаться. Кулачок с помощью рычага снимает пружину, вследствие чего зажим револьверной головки освобождается. В этот момент червячное колесо, получив возможность вращаться через вал, передает движение зубчатым колесам. Последнее жестко соединено с револьверной. При быстром повороте она перебегает заданную позицию, а затем, медленно вращаясь в обратном направлении выходит на нее. Циклом поворота револьверной головки управляет командоаппарат.

После останова револьверной головки на жестком упоре червяк вывинчиваясь из червячного колеса, перемещается вверх, благодаря чему происходит зажим револьверной головки и рабочий шпиндель получает вращение.

 

Привод крестового стола

  Позиционирование крестового стола в продольном и поперечном направлениях осуществляется отдельными приводами 4 и 5, каждый из которых обеспечивает две скорости его перемещения: быструю и медленную (N = 0,7 кВт, n = 1370 об/мин).

Крестовой стол состоит из основания, салазок и собственно стола. Салазки перемещаются в поперечном направлении, а стол в продольном.

Переключение с быстрой скорости на медленную (ползучую) осуществляется автоматически электромагнитными муфтами. В цепях обратной связи применяются датчики в виде круговых контактных кодовых преобразователей 6 и 7, соединенных с ходовыми винтами передачи .

 

 Техническая характеристика станка

 

1	Наибольший диаметр обрабатываемого отверстия, мм…………………………………………	35
2	Число шпинделей револьверной головки……	6
3	Число частот вращения шпинделя…………...	12
4	Пределы частот вращения шпинделя, об/мин	31,5 - 1400
5	Число подач суппорта револьверной головки	18
6	Пределы подачи суппорта, мм/мин………….	10 - 500
7	Скорость быстрого перемещения суппорта, мм/мин…………………………………………	3360
8	Скорость перемещения стола, мм/мин -быстрого……………………………………….. - медленного……………………………………..	3210 2,1
9	Наибольший ход стола, мм - продольный ……………………………………. - поперечный……………………………………..	560 360
10	Дискретность перемещения, мм………………..	0,01
11	Число координат…………………………………	4
12	Число одновременно управляемых координат	2
13	Тип УЧПУ………………………………………..	Координата С-70-3
14	Мощность электродвигателя главного движения, кВт…………………………………………...	4

 

Порядок выполнения работы

1 Изучить назначение станка.

2 Изучить принцип работы станка.

3 Определить положительное направление координатных осей станка.

4 Разработать координатно-технологическую схему станка (КТС).

5 Разработать структурно-технологическую формулу станка (СТФ).

6 Разработать комбинированную координатно-технологическую схему станка (ККТС).

7 Записать формулу мощности станка (ФМС).

 

Контрольные вопросы.

 

1 Назначение станка модели 2Р135Ф2

2 Как производится измерение перемещений рабочих органов станка?

3 Как определить положительные направления координатных осей станка?

4 Что такое координатно-технологическая схема станка (КТС)?

5 Какая информация содержится в структурно-технологической формуле станка (СТФ)?

6 Чем отличается комбинированная координатно-технологическая схема станка (ККТС) от координатно-технологической схемы станка (КТС)?

7 Какая информация содержится в формуле мощности станка (ФМС)?

8 Каким типом устройства числового программного управления (УЧПУ) оснащен станок модели 2Р135Ф2?

 

Состав формализованного описания станков

 

Формализованное описание станка с ЧПУ состоит из:

а) координатно-технологической схемы (КТС);

б) структурно-технологической формулы станка (СТФ);

в) комбинированной координатно-технологической схемы (ККТС);

г) формулы мощности станка (ФМС).

КТС представляет собой плоское изображение обрабатываемой детали и инструмента, замкнутой координатными векторами, отображающими формообразующие и вспомогательные движения рабочих и исполнительных органов (подвижных блоков) и условным изображением станины (неподвижного блока).

На КТС обозначаются все формообразующие и вспомогательные (установочные, делительные и др.) движения. Особенностью КТС является то, что многомерный объект изображается как плоский посредством условных обозначений.

СТФ базируется на структурной формуле компоновки [1] и состоит из цепочки кодов, представляющих собой координатные обозначения рабочих и вспомогательных органов (подвижных блоков) станка с указанием их технологических и кинематических характеристик и обозначение неподвижного блока – станины «НП». Начинается СТФ с кода блока на котором крепиться заготовка.

ККТС является следующим за КТС этапом проектирования или изучения станка. Она в дополнение к КТС несет информацию о кинематической структуре станка, приводах и их местоположении. ККТС графически представляет собой наложение на КТС кинематические связи с размещением и привязкой приводов.

ФМС состоит из последовательности кодов мощности и характеристик двигателей приводов, соответствующей последовательностей блоков СТФ.

Применение метода структурно-технологического моделирования открывает возможность начинать проектирование станка одновременно с разработкой технологического процесса на обработку детали, автоматизировать проектирование станков, а также облегчает изучение и анализ существующих станков.

 

Содержание лабораторной работы

Примерное содержание комплекса лабораторной работы по какому-либо станку с ЧПУ:

1 Ознакомиться по натуре с компоновкой, конструкцией, приводами и кинематикой  рабочих узлов (блоков станка), ручным пультом управления и устройством ЧПУ.

2 Определить все рабочие (формообразующие) и вспомогательные движения, их характер (вращательное, поступательное) и блоки (приводы с преобразующими механизмами, рабочими и исполнительными органами). Определить назначение станка и изобразить технологическую схему обработки.

3 Обозначить все координатные оси в соответствии с рекомендациями ISO R 841

Например, для токарного станка с ЧПУ

4 Построить координатно-технологическую схему станка (КТС).

5 Определить и записать в общем виде структурно-технологическую формулу СТФ станка, например типа 1К62Ф3:

где: Сh – вращение горизонтального (h) шпинделя относительно оси Z(С), движение главное (^), заготовка крепиться в шпинделе, так ка первым слева пишется блок несущий заготовку [2];

1 – количество шпинделей;

(n ∙∙∙n_n)n – наименьшее (n₁), наибольшее (n_n) число оборотов шпинделя, регулирование частоты ступенчатое (∙∙∙), число ступеней (n);

Нп- станина;

Z - продольный суппорт;

lz - наибольшее перемещение продольного суппорта;

F_min - F_max - наименьшая (F_min), наибольшая (F_max) подача мм/мин, регулировка подач – бесступенчатое;

X - поперечный суппорт;

lx - наибольшее перемещение поперечного суппорта, мм;

∂z; ∂x - дискретность перемещения по координатам Z и X соответственно;

lw - ручное перемещение верхнего суппорта, мм;

Рд3в - резцедержатель на 3 резца, поворот относительно оси Y вручную;

r(l₂) - ручное перемещение задней бабки на длину l₂, мм;

Ф3-1 – контурная система программного управления (Ф3), в приводах подач использованы шаговые двигатели.

Для станков типа фрезерных, сверлильных на которых заготовка устанавливается и закрепляется на столе, СТФ начинают записывать с обозначения стола.

Например, для вертикально-фрезерных станков типа ФП-17 и ряда других, КТС имеет вид (КТС и ККТС по виду слева [2])

 

Рис. 1. КТСв вертикально-фрезерного станка с ЧПУ:

1 – деталь; 2 – шпиндельная головка; 3 - фреза

Общий вид СТФ будет:

где:   lx - продольное перемещение стола (по оси X), мм;

ly - поперечное перемещение ползуна (по оси Y), мм;

lz - вертикальное перемещение фрезерной головки (по оси Z), мм;

W(lw)- координата (W) и длина (lw) вертикального перемещения пиноли шпинделя вручную (относительно шпиндельной головки), мм;

Ф3-2 – контурная система программного управления, привод следящий.

Обозначения (коды) координатных осей (перемещений) согласно ГОСТ 13052-74 и ISO для ЧПУ [2] следующие:

 

Таблица 1

 

Из таблицы видно, что если заняты обозначения X,Y,Z то выбирают соответственно U, V,W, а если и они заняты P, Q, R.

Вращение относительно осей X,Y,Z обозначают соответственно А, В, С. В резерве L и Е.

Прописными (большими) буквами обозначают формообразующие движения, обычно выполняемые вручную [2]. Если же один и тот же блок выполняет формообразующие и вспомогательные, установочные движения, то применяются обозначение  его прописной буквой того же латинского алфавита.

6 Непосредственно со станка и устройства ЧПУ, не прибегая к использованию паспорта и др. руководящих материалов, снять все параметры входящие в СТФ:

(n₁∙∙∙n_n)n, lz, lx, ly, F_min - F_max, ∂z; ∂x, ∂y и др.

Некоторые из них можно переписать в отчет из табличек имеющихся на станке.

7 Используя выявленные на станке конкретные значения параметров характеристик записать в СТФ в конкретном виде для изучаемого станка.

Например СТФ токарно-центрового станка модели 1К62Ф3 будет:

 

 

где: мл - программоноситель магнитная лента

 

СТФ вертикально-фрезерного станка мод ФП-17МН будет:

где: пл - программоноситель перфолента

 

8  По СТФ определить наибольшие размеры обрабатываемой заготовки.

9 Изучить смазочную систему станка.

10 Изучить гидропривод станка.

11 Выявить все двигатели, используемые в станке и записать в формулу мощности станка (ФМС).

Например, формула мощности вертикально-фрезерного станка модели ФП-17МН будет:

 

где индексы означают соответственно двигатели подач (X; Y; Z), шпинделя (шп), смазки (см), охлаждения (охл), гидропривода зажима инструмента (заж), в числителе записываются мощность каждого двигателя N, род тока «-» - постоянный, «~» - переменный; в знаменателе записывается число оборотов двигателя (об/мин).

 

 

5. Контрольно-оценочные материалы для экзамена (квалификационного)

 

1.Выполнение задания:

- обращение в ходе задания к информационным источникам;

- рациональное распределение времени на выполнение задания (обязательно наличие следующих этапов выполнения задания: ознакомление с заданием и планирование работы; получение информации; подготовка продукта; рефлексия выполнения задания и коррекция подготовленного продукта перед сдачей).

2.Устное обоснование (защита выполненной работы)

 

Критерии оценки выполнения заданий:

 

Критерии оценки знаний студентов должны обеспечить объективный подход к выставлению оценок в соответствии с четырёх бальной шкалой (отлично, хорошо, удовлетворительно, неудовлетворительно).

Оценки "отлично" заслуживает студент, обнаруживший всестороннее, сис-тематическое и глубокое знание учебно-программного материала; умение свободно выполнять задания, предусмотренные программой; усвоивший основную и знакомый с дополнительной литературой, рекомендованной программой. Как правило, оценка "отлично" выставляется студентам, усвоившим взаимосвязь основных понятий дисциплины и их знаний для приобретаемой профессии, проявившим творческие способности в понимании, изложении и использовании учебно-программного материала.

Оценки "хорошо" заслуживает студент, обнаруживший полное знание ма-териала, успешно выполняющий предусмотренные в программе задания, усво-ивший основную литературу, рекомендованную программой. Как правило, оценка "хорошо" выставляется студентам, показавшим систематический харак-тер знаний по дисциплине и способным к их самостоятельному пополнению и обновлению в ходе дальнейшей профессиональной деятельности.

Оценки "удовлетворительно" заслуживает студент, обнаруживший зна-ние основного программного материала в объёме, необходимом для дальней-шей учебы и предстоящей работы по специальности, справляющийся с выпол-нением заданий, предусмотренных программой, знакомый с основной литера-турой, рекомендованной программой. Как правило, оценка "удовлетворитель-но" выставляется студентам, допустившим погрешности в ответе на экзамене.

Оценка "неудовлетворительно" выставляется студенту, обнаружившему пробелы в знаниях основного учебно-программного материала, допустившему принципиальные ошибки в выполнении предусмотренных программой заданий. Как правило, оценка "неудовлетворительно" выставляется студентам, которые не могут продолжить обучение без дополнительных занятий по соответствующей дисциплине.

 

 

 

 

Литература для учащегося:

Основные источники:

 

1.      Б.И.Горошков, А.Б.Горошков. «Электронная техника». М. Издательский центр. Академия, 2015.-311с.

 

2.      В.Ю.Шишмарев.  «Автоматика».  М.  Издательский  центр.  Академия,

2014.-276с.

 

3.      В.Ю.Шишмарев. «Электрорадиоизмерения» практикум. М. Издательский центр. Академия, 2012.-227с.

 

4.      В.Н.Пантелеев, В.М. Прошин. «Оновы автоматизации производства». М. Издательский центр. Академия, 2013.-185с.

 

5.      В.И.Полещук. Задачник по электротехнике и электротехнике.М. Издательский центр. Академия, 2014.-222с.

 

6.      Б.И.Черпаков, Л.И.Вереина «Технологическое оборудование машиностроительного производства». М. Издательский центр. Академия, 2015.-409с.

 

Дополнительные источники:

1.      В.Ю.Шишмарев. «Типовые элементы систем автоматического управления». М. Академия, 2011.-300с.

 

2.      Л.В.Журавлева. «Раиоэлектроника». М. Издательский центр. Академия,

 

2011.-208с.

 

3.      С.В.Белов. «Безопасность производственных процессов». М.: Машиностроение,2008

 

4.      К.И.Котов, М.А.Шершевер. «Монтаж эксплуатация и ремонт автоматических устройств» М. «Металлургия», 2005г.-495с.

 

5.      Ю.М.Келим. «Типовые элементы систем автоматического управления». М. Форум-инфра, 2007.-378с.

 

6.      Г.В.Ярочкина. «Радиоэлектронная аппаратура. Монтаж и регулировка». М. ПрофОбрИздат, 2008.-232с.

 

7.      Б.И.Черпаков. «Автоматизация и механизация производства». М. Издательский центр. Академия, 2007.-372с.

 

Отечественные журналы:

 

1.   КИП и автоматика обслуживания и ремонт.

 

2.   Мир измерений.

 

3.   Мир компьютерной автоматизации.

4.   Современные технологии автоматизации.

 

Интернет – ресурсы: http://automation-system.ru/spravochnik-inzhenera/item/glava5/5-7.html

 

6. Контроль и оценка результатов освоения профессионального модуля (вида профессиональной деятельности)

Итоговый контроль освоения вида профессиональной деятельности Организация работ по монтажу и наладке электронного оборудования и систем автоматического управления  осуществляется на экзамене (квалификационном). Условием допуска к экзамену (квалификационному) является успешное освоение программы профессионального модуля: положительная аттестация по МДК 01.01 и МДК 01.02 и  учебной, производственной практике.

 Промежуточный контроль освоения профессионального модуля осуществляется при проведении экзаменов по МДК 01.01 и МДК 01.02, дифференцированных зачетов по учебной, производственной практике. 

Предметом оценки освоения МДК являются умения и знания. Экзамены по МДК 01.01 и МДК 01.02 проводятся для всех обучающихся и включают в себя: задания на знание нормативных требований по проведению монтажных работ, принципы действия и структурно-алгоритмичную организацию технологического процесса монтажа.

Предметом оценки по производственной практике является приобретение практического опыта, освоение общих и профессиональных компетенций.

Контроль и оценка по учебной практике проводится на основе аттестационного листа обучающегося с места прохождения практики, составленного и завизированного  ответственным лицом организации, представляемого в образовательное учреждение одновременно с отчетом по производственной практике . В аттестационном листе отражаются виды работ, выполненные обучающимся во время практики, их объем, качество выполнения в соответствии с требованиями нормативно-правовых актов организации, в которой проходила практика. Аттестационный лист предоставляется в образовательное учреждение с отчетом по производственной практике.

 

 

 

Вывод ВПД «Организация работ по монтажу и наладке электронного оборудования и систем автоматического управления» освоен/ не освоен.

Критерии оценки выполнения ПМ

   Профессиональные компетенции считаются освоенными при выполнении не менее 80% показателей. Оценка индивидуальных образовательных достижений по результатам текущего контроля и промежуточной аттестации производится в соответствии с универсальной шкалой.

Процент результативности (правильных ответов)	Качественная оценка индивидуальных образовательных достижений (балл, отметка)
90-100	5 (отлично)
70-90	4 (хорошо)
50-70	3 (удовлетворительно)
Менее 50	2 (неудовлетворительно)

 

 

Скачано с www.znanio.ru